Prüfungsordnung: 2014 Studiengang Master of Science Chemie ... · • 35650 Principles and Applications of Asymmetric Synthesis and Catalysis (WiSe, 6 LP) • 35670 Applied Heterogeneous

ModulhandbuchStudiengang Master of Science Chemie

Prüfungsordnung: 2014

Sommersemester 2016Stand: 14. April 2016

Universität StuttgartKeplerstr. 7

70174 Stuttgart

Modulhandbuch: Master of Science Chemie

Stand: 14. April 2016 Seite 2 von 128

Kontaktpersonen:Studiendekan/in: Univ.-Prof. Dietrich Gudat

Institut für Anorganische ChemieTel.: 68564186E-Mail: [email protected]

Studiengangsmanager/in: Sabine StrobelInstitut für Anorganische ChemieTel.: 685 64178E-Mail: [email protected]

Prüfungsausschussvorsitzende/r: Univ.-Prof. Sabine LudwigsInstitut für PolymerchemieTel.:E-Mail: [email protected]

Fachstudienberater/in: Klaus DirnbergerInstitut für PolymerchemieTel.:E-Mail: [email protected]



Inhaltsverzeichnis

Präambel ........................................................................................................................... 5

Qualifikationsziele ............................................................................................................ 8

19 Auflagenmodule des Masters ...................................................................................... 910480 Atome, Moleküle und ihre Spektroskopie ........................................................................................ 1010440 Biochemie ......................................................................................................................................... 1210450 Grundlagen der Makromolekularen Chemie .................................................................................... 1410430 Organische Chemie II ...................................................................................................................... 1656700 Praktikum in Technischer Chemie ................................................................................................... 1810490 Rechtskunde und Toxikologie für Chemiker .................................................................................... 2056690 Technische Chemie .......................................................................................................................... 2210420 Theoretische Chemie (Atom- und Molekülbau) ................................................................................ 2410470 Vertiefte Anorganische Chemie ........................................................................................................ 26

100 Pflichtmodule ............................................................................................................... 2857340 Anorganische Synthese für Fortgeschrittene (mit Seminar und Praktikum) ..................................... 2917740 Computational Chemistry ................................................................................................................. 3117770 Forschungspraktikum I ..................................................................................................................... 3317780 Forschungspraktikum II .................................................................................................................... 3457350 Organische Synthese für Fortgeschrittene (mit Seminar und Praktikum) ........................................ 3557360 Physikalische Chemie III (Statistische Thermodynamik, Streu- und Diffraktionsmethoden mitÜbung und Praktikum) .................................................................................................................................

37

35610 Polymerchemie ................................................................................................................................. 3935600 Technische Chemie und Technische Biochemie ............................................................................. 41

200 Wahlpflichtmodule ...................................................................................................... 43210 profilspezifische Wahlpflichtmodule ...................................................................................................... 44

211 Forschungsprofil 1: Advanced Synthesis and Catalysis ................................................................. 4558030 Advanced Biocatalysis ........................................................................................................... 4635780 Advanced Bioorganic Chemistry ............................................................................................ 4835670 Applied Heterogeneous Catalysis .......................................................................................... 5058040 Bioinorganic Chemistry .......................................................................................................... 5235640 Fundamentals of Catalysis .................................................................................................... 5335690 Modern Inorganic Molecular and Coordination Chemistry ..................................................... 5558080 Modern Polymer Synthesis .................................................................................................... 5735650 Principles and Applications of Asymmetric Synthesis and Catalysis ..................................... 5935680 Solid Catalysts and Functional Materials .............................................................................. 61

212 Forschungsprofil 2: Materials and Functional Molecules ................................................................ 6335700 Advanced Materials Analysis: Structure and Properties ........................................................ 6435730 Functional Organic Molecules ............................................................................................... 6635750 Liquid Crystals ....................................................................................................................... 6758070 Mechanische Eigenschaften der Strukturmaterialien ............................................................. 6958080 Modern Polymer Synthesis .................................................................................................... 7136740 New Materials and Materials Characterization Methods ....................................................... 7335760 Phase Transformations .......................................................................................................... 7558050 Polymere Materialien ............................................................................................................. 7735720 Solid State and Materials Chemistry ..................................................................................... 7958370 Structure and Properties of Functional Polymers .................................................................. 8035710 Surfaces & Colloids ............................................................................................................... 82

213 Forschungsprofil 3: Biochemistry and Biotechnology ..................................................................... 84



58030 Advanced Biocatalysis ........................................................................................................... 8535770 Advanced Biochemistry and Bioorganic Chemistry ............................................................... 8735780 Advanced Bioorganic Chemistry ............................................................................................ 8935790 Biochemie Praktikum für Chemiker ....................................................................................... 9158040 Bioinorganic Chemistry .......................................................................................................... 9335810 Computational Biochemistry .................................................................................................. 9458060 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik Praktikum und Seminar für Studierende derChemie ..............................................................................................................................................

96

35800 Genregulation, Chromatin und molekulare Epigenetik .......................................................... 9858090 Proteinbiotechnologie ............................................................................................................. 100

214 Forschungsprofil 4: Theory and Simulation in Chemistry ............................................................... 10135820 Advanced Methods of Quantum Chemistry ........................................................................... 10235810 Computational Biochemistry .................................................................................................. 10435850 Group Theory and Molecular Spectroscopy .......................................................................... 10635860 Molecular Quantum Mechanics ............................................................................................. 10835830 Programming and Numerical Methods .................................................................................. 11035840 Simulationsmethoden in der Physik für Chemiker I ............................................................... 112

220 nicht profilgebundene Wahlpflichtmodule ............................................................................................. 11435890 Analytik für Fortgeschrittene mit Massenspektrometrie und Elektronenstrahl-Mikroanalyse ....... 11526060 Chemistry of the Atmosphere ..................................................................................................... 11735880 Geochemie .................................................................................................................................. 11917750 Grundzüge des gewerblichen Rechtsschutzes ........................................................................... 12137230 Kristallstruktur und Mikrostruktur ................................................................................................ 12235870 Mikroreaktionstechnik .................................................................................................................. 12417760 Online-Recherchen in Chemiedatenbanken ............................................................................... 12661310 Polymere Elektronik .................................................................................................................... 127

80250 Masterarbeit Chemie ............................................................................................... 128



Präambel

Organisation und Forschungsprofile des Master-Studiengangs Chemie (Chemistry)

Der Master-Studiengang ‚Chemie (Chemistry)’ der Universität Stuttgart ist Teil des konsekutiven Studiengangs ‚Chemie’, der auf dem 6-semestrigen Bachelor-Studiengang ‚Chemie’ der Universität Stuttgart oder äquivalentenBSc-Programmen anderer Hochschulen aufbaut. Neben einer vertieften Ausbildung in den Kernfächern derChemie ist es das vorrangige Ziel des Master-Studiengangs, die Absolventen auf eine aktive Forschungstätigkeitbzw. Promotion in der Chemie vorzubereiten.

In den ersten beiden Semestern des Masterstudiums erfolgt in verpflichtenden Modulen zunächst eine fachlicheVertiefung, in der sowohl die Kernfächer der Chemie als auch die ‚Schnittstellen' der Chemie zu Verfahrenstechnik,Materialwissenschaft und Lebenswissenschaften berücksichtigt sind. In Modulen zu den Themen 'Anorganische'bzw. 'Organische Synthesechemie für Fortgeschrittene' und 'Statistische Thermodynamik‚ Diffraktions- undStreumethoden (PC III)' werden die im Bachelorstudium vermittelten methodischen Grundlagen in Anorganischer,Organischer und Physikalischer Chemie erweitert. In einem Modul ‚Computational Chemistry’ steht die Nutzungmoderner quantenchemischer Methoden und ihr Zusammenspiel mit experimentellen Arbeitsweisen undstatistischer Thermodynamik im Mittelpunkt. Schließlich werden in Modulen 'Technische Chemie und TechnischeBiochemie‘ sowie ‚Polymerchemie’ die Schnittstellen zu den Nachbarwissenschaften ausgebaut. In der Konzeptiondieser Module wird der Entwicklung Rechnung getragen, dass in der modernen Chemie die Grenzen zwischen denklassischen Disziplinen mehr und mehr verschwinden.

Im Anschluss an die fachliche Vertiefung bietet eine individuelle fächerübergreifende Spezialisierung durchBelegung von Wahlpflichtmodulen Gelegenheit zum Erwerb zusätzlicher Kompetenzen und zur spezifischenVorbereitung auf eine spätere Forschungstätigkeit. Um eine hohe Qualität und Praxisnähe zu gewährleisten, findenhierbei die Forschungsfelder besondere Berücksichtigung, in denen Wissenschaftler der Fakultät ausgewiesen undaktiv tätig sind. Absolventinnen und Absolventen des Master-Studiengangs haben die Wahl zwischen derzeit vierForschungsprofilen, in denen die aktuellen Forschungsschwerpunkte der hiesigen Fakultät abgebildet sind:

• Profil 1: 'Advanced Synthesis and Catalysis’• Profil 2: 'Materials and Functional Molecules’• Profil 3: 'Biochemistry and Biotechnology’• Profil 4: 'Theory and Simulation in Chemistry'

Die individuelle Entscheidung für eines der Forschungsprofile ergibt sich aus der Modulauswahl. Der Studierende/die Studierende belegt Wahlpflichtmodule im Umfang von insgesamt 30 LP; davon sind Module im Umfangvon mindestens 18 LP so zu wählen, dass sie einem der Forschungsprofile zugeordnet sind. Das Angebotwählbarer Wahlpflichtmodule und ihre Zuordnung zu einem Forschungsprofil wird im Modulhandbuch festgelegt(s. u.). Obwohl die Auswahl 'profilspezifischer' Wahlpflichtmodule keinen Einschränkungen unterliegt, seidarauf hingewiesen, dass im Angebot jedes Forschungsprofils jeweils ein so genanntes Grundlagenmodul konzipiert wurde. Dieses Modul zeigt in besonderem Maße Zusammenhänge und Vernetzungen innerhalb derSpezialisierungsrichtung auf. Es kann somit als Einführung in das Gebiet und als Grundlage für die Auswahlweiterer Module dienen und wird als solche empfohlen.

Die starke Forschungsorientierung des Master-Programms wird zudem durch zwei obligatorischeForschungspraktika hervorgehoben, in denen die bzw. der Studierende die projektorientierte Forschungsarbeit ineinem wissenschaftlichen Team übt und erlernt.

Insgesamt sind damit für den Erwerb des Master-Grades folgende Module im Gesamtumfang von 120 LP zuabsolvieren (vgl. Studienverlaufsplan - SVP):

Vertiefung in den Kernfächern der Chemie (36 LP, 30%)

• Anorganische und Organische Synthesechemie für Fortgeschrittene (insgesamt 18 LP)• PC III (Statistische Thermodynamik, Streumethoden) und Computational Chemistry (insgesamt 18 LP)

Vertiefung in den Schnittstellen der Chemie (12 LP, 10%)

• Technische Chemie und Technische Biochemie sowie Polymerchemie



Fachliche Spezialisierung (30 LP, 25%)

• Wahlpflichtmodule im Umfang von 30 LP, von denen mindestens 18 LP aus dem Angebot eines derangebotenen Forschungsprofile zu wählen sind.

Aktuell stehen im Wahlpflichtbereich folgende profilspezifischen Module zur Auswahl:

Profil 1 "Advanced Synthesis and Catalysis "

• 35640 Fundamentals of Catalysis (SoSe, 6 LP, Grundlagenmodul )• 35690 Modern Inorganic Molecular and Coordination Chemistry (SoSe, 6 LP)• 35650 Principles and Applications of Asymmetric Synthesis and Catalysis (WiSe, 6 LP)• 35670 Applied Heterogeneous Catalysis (WiSe, 6 LP)• 35680 Solid Catalysts and Functional Materials (WiSe, 6 LP)• 58080 Modern Polymer Synthesis (WiSe, 6 LP)• 35780 Advanced Bioorganic Chemistry (WiSe, 6 LP)• 58030 Advanced Biocatalysis (WiSe, 3 LP)• 58040 Bioinorganic Chemistry (WiSe, 3 LP)

Profil 2 " Materials and Functional Molecules "

• 35700 Advanced Materials Analysis: Structure and Properties (SoSe, 6 LP, Grundlagenmodul )• 35720 Solid State and Materials Chemistry (SoSe, 6 LP)• 58370 Structure and Properties of Functional Polymers (SoSe, 6 LP)• 58050 Polymere Materialien (WiSe, 6 LP)• 35760 Phase Transformations (SoSe, 6 LP)• 36740 New Materials and Materials Characterization Methods (Über 2 Semester mit Beginn jedes 2. WiSe, 6 LP)• 35730 Functional Organic Molecules (WiSe, 6 LP)• 35750 Liquid Crystals (WiSe, wird nur jedes 4. Semester im Wechsel mit "Surface & Colloids" angeboten, 6 LP)• 35710 Surfaces & Colloids (WiSe, wird nur jedes 4. Semester im Wechsel mit "Liquid Crystals" angeboten, 6

LP)• 58080 Modern Polymer Synthesis (WiSe, 6 LP)• 58070 Mechanische Eigenschaften der Strukturmaterialien (WiSe, 6 LP)

Profil 3 " Biochemistry and Biotechnology "

• 35770 Advanced Biochemistry and Bioorganic Chemistry (SoSe, 6 LP, Grundlagenmodul )• 35780 Advanced Bioorganic Chemistry (WiSe, 6 LP)• 35790 Biochemie Praktikum für Chemiker (WiSe, 6 LP)• 35800 Genregulation, Chromatin und Epigenetik (WiSe, 6 LP)• 58060 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik Praktikum und Seminar für Studierende der Chemie (WiSe, 6

LP)• 35810 Computational Biochemistry (WiSe, 6 LP)• 58030 Advanced Biocatalysis (WiSe, 3 LP)• 58040 Bioinorganic Chemistry (WiSe, 3 LP)• 58090 Proteinbiotechnology (WiSe, 3 LP)

Profil 4 " Theory and Simulation in Chemistry "

• 35820 Advanced Methods of Quantum Chemistry (WiSe, 6 LP, Grundlagenmodul )• 35830 Programming and Numerical Methods (SoSe, 6 LP)• 35850 Group Theory and Molecular Spectroscopy (SoSe, 6 LP)• 35840 Simulationsmethoden in der Physik für Chemiker 1 (WiSe, 6 LP)• 35860 Molecular Quantum Mechanics (WiSe, 6 LP)• 35810 Computational Biochemistry (WiSe, 6 LP)

Forschungspraktika (12 LP, 10%)

• Zwei Forschungspraktika á 6 LP



Masterarbeit (30 LP, 25%)

Damit werden 35% des Curriculums in Pflichtmodulen gelehrt, während ein Anteil von 65% in Form vonWahlpflichtmodulen, Forschungspraktika und Masterarbeit vermittelt wird, die Möglichkeiten zu einer flexiblenGestaltung des Master-Studiums eröffnen und die den individuellen Interessen und Fähigkeiten der StudierendenRechnung tragen.



Qualifikationsziele

Die Absolventinnen und Absolventen des Masterstudienganges "Chemie"

• haben die Ausbildungsziele des Bachelorstudiums in einem längeren fachlichen Reifeprozess weiter verarbeitet.Sie verfügen damit über ein vertieftes chemisches Fachwissen und eine größere Sicherheit in dessenAnwendung, so dass sie auch komplexe Probleme und Aufgabenstellungen in der Chemie wissenschaftlichbeschreiben, analysieren und bewerten, und erfolgreich lösen können.

• haben vertiefte Kenntnisse theoretischer und experimenteller chemischer Methoden und verfügen über dieFertigkeit, rechnergestützte oder experimentelle Untersuchungen zu planen und eigenständig durchzuführen, dieErgebnisse zu interpretieren und daraus Schlüsse zu ziehen.

• haben tiefgehende Fachkenntnisse in einem ausgewählten Spezialisierungsgebiet oder in einemwissenschaftlichen Querschnittsthema ihrer Disziplin erworben.

• sind fähig, die erworbenen naturwissenschaftlichen und mathematischen Methoden zur Formulierungund Lösung komplexer Aufgabenstellungen in Forschung und Entwicklung in der Industrie oder inForschungseinrichtungen erfolgreich einzusetzen, sie kritisch zu hinterfragen und sie bei Bedarf auch weiter zuentwickeln. Sie sind insbesondere fähig, zur Problemlösung benötigte Informationen zu identifizieren, zu findenund zu beschaffen.

• können Konzepte und Lösungen zu grundlagenorientierten, zum Teil auch unüblichen Fragestellungen unterbreiter Einbeziehung anderer Disziplinen erarbeiten. Dabei setzen sie ihre Kreativität und ihr wissenschaftlichesUrteilsvermögen ein, um neue und originelle Erkenntnisse oder Produkte und Prozesse zu entwickeln.

• können neben der fachlichen Kompetenz Konzepte, Vorgehensweisen und Ergebnisse kommunizieren unddiese im Team bearbeiten. Sie sind im Stande, sich in die Sprache und Begriffswelt benachbarter Fächereinzuarbeiten, um über Fachgebietsgrenzen hinweg mit Spezialisten verschiedener chemischer Disziplinen undanderer Natur- und Ingenieurwissenschaften zu kommunizieren und zusammenzuarbeiten.

• sind breit und mit dem entsprechenden Verständnis ausgebildet um sich sowohl in zukünftige Technologien undWirkungsfelder im eigenen Fachgebiet wie auch in die Randgebiete rasch einarbeiten zu können.

• verfügen über eine verantwortliche und selbständige wissenschaftliche Arbeitsweise.• erwerben die wissenschaftliche Qualifikation für eine Promotion.



19 Auflagenmodule des Masters

Zugeordnete Module: 10420 Theoretische Chemie (Atom- und Molekülbau)10430 Organische Chemie II10440 Biochemie10450 Grundlagen der Makromolekularen Chemie10470 Vertiefte Anorganische Chemie10480 Atome, Moleküle und ihre Spektroskopie10490 Rechtskunde und Toxikologie für Chemiker56690 Technische Chemie56700 Praktikum in Technischer Chemie



Modul: 10480 Atome, Moleküle und ihre Spektroskopie

2. Modulkürzel: 030710015 5. Moduldauer: 1 Semester

3. Leistungspunkte: 12.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, WiSe

4. SWS: 10.0 7. Sprache: Deutsch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Joris Slageren

9. Dozenten: Dozenten des Instituts

10. Zuordnung zum Curriculum in diesemStudiengang:

M.Sc. Chemie, PO 2011, 5. Semester➞ Auflagenmodule des Masters


11. Empfohlene Voraussetzungen: • Mathematik für Chemiker• Praktische Einführung in die Physik• Theoretische Chemie

12. Lernziele: Die Studierenden

• verstehen die quantenmechanischen Grundlagen der Spektroskopie,sowie die Grundlagen der Elektrochemie,

• beherrschen grundlegende spektroskopische und elektrochemischeMethoden in Theorie und Praxis und

• können diese zur Lösung chemierelevanter Fragestellungenanwenden.

13. Inhalt: I. Grundlagen der Spektroskopie: Elektromagnetische Wellen und ihre Wechselwirkung mit Materie,Übergangsmomente und Auswahlregeln, Linienbreiten, Aufbau undKomponenten eines Spektrometers, Fourier-Transform Spektroskopie.

II. Atomspektroskopie : Spektren von wasserstoffähnlichen und Mehrelektronenatomen

III. Molekülspektroskopie : Gruppentheorie und Symmetrie, Rotationen, Schwingungen,Elektronische Übergänge, Prozesse in angeregten Zuständen,Röntgenspektroskopie, Mößbauerspektroskopie , NMR-Spektroskopie,ESR-Spektroskopie

IV. Dielektrische und magnetische Eigenschaften der Materie

14. Literatur: P.W. Atkins, Physikalische Chemie

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 104801 Vorlesung Atome, Moleküle und ihre Spektroskopie (PC II)• 104802 Übung Atome, Moleküle und ihre Spektroskopie (PC II)• 104803 Computerseminar Atome, Moleküle und ihre Spektroskopie

(PC II)• 104804 Praktikum ( 7 Versuche) Atome, Moleküle und ihre

Spektroskopie (PC II)

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzstunden: 4 SWS x 14 Wochen 56 hVor- und Nachbereitung: 1,75 h pro Präsenzstunde 98 h

Übung Präsenzstunden: 2 SWS x 13 Wochen 26 h



Vor- und Nachbereitung: 2 h pro Präsenzstunde 52 h

Computerseminar (Seminar) Präsenzstunden 10 h

Praktikum 7 Versuche à 5 h 35 hVorbereitung u. Protokoll: 9 h pro Versuch 63 h

Abschlussprüfung incl. Vorbereitung 20 h

Summe: 360 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 10481Atome, Moleküle und ihre Spektroskopie (PL), mündlichePrüfung, 30 Min., Gewichtung: 1.0, Prüfungsvorleistungen:Alle Versuchsprotokolle testiert, 50% der Übungsaufgabenvotiert

• V Vorleistung (USL-V), schriftlich, eventuell mündlich

18. Grundlage für ... :

19. Medienform:

20. Angeboten von: Institut für Physikalische Chemie



Modul: 10440 Biochemie




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Albert Jeltsch

9. Dozenten: • Albert Jeltsch• Hans Rudolph




11. Empfohlene Voraussetzungen: Einführung in die Chemie

12. Lernziele: Die Studierenden• beherrschen die Grundprinzipien der Chemie des Lebens,• kennen die wichtigen Stoffklassen (Aminosäuren, Nukleotide, Lipideund Kohlenhydrate) in Aufbau und Funktion,• verstehen die Grundprinzipien der Funktion biologisch wichtigerMakromoleküle (Proteine, Nucleinsäuren),• erkennen die Funktion der Biokatalysatoren, der Enzyme, in Katalyseund zellulärer Regulation• verstehen den Basisstoffwechsel und die Energetik der Zelle

13. Inhalt: Teil 1 WiSe: Einführung in die Biochemie (Zellen, Evolution,Eigenschaften von Leben, chemische Grundlagen), Aminosäuren(Strukturen, Säure/Base Eigenschaften, chemische Eigenschaften),Proteinstrukturen und Proteinfaltung (Sekundärstrukturelemente,Faltungstrichter, Chaperones), Proteinfunktion (Mechanische Funktionenvon Proteinen, Bindung von Liganden am Beispiel von Myoglobinund Hämoglobin, Protein-Protein Wechselwirkung am Beispiel desImmunsystems), Enzyme (Mechanismen, Theorie, Regulation),Enzymkinetik, Nukleotide und Struktur von Nukleinsäuren

Teil 2 SoSe: Einführung in den Stoffwechsel (grundlegende Konzepteund Design), Kohlenhydrate (Struktur und Funktion), Lipide (Strukturund Funktion), Glykolyse und Fermentation, TCA Zyklus, OxidativePhosphorylierung, Pentose Phosphat Zyklus, Fettsäure ß-Oxidation,Stoffwechselregulation

14. Literatur: Nelson/Cox: Lehninger BiochemistryStryer: Biochemie

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 104401 Vorlesung Biochemie I• 104402 Übung Biochemie I• 104403 Vorlesung Biochemie II• 104404 Übung Biochemie II

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Biochemie IPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 44 StundenSumme: 72 Stunden

Übung zur Vorlesung Biochemie IPräsenzzeit: 12 Stunden



Selbststudium: 6 StundenSumme: 18 Stunden

Vorlesung Biochemie IIPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 44 StundenSumme: 72 Stunden

Übung zur Vorlesung Biochemie IIPräsenzzeit: 12 StundenSelbststudium: 6 StundenSumme: 18 Stunden

SUMME: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 10441 Biochemie (PL), schriftliche Prüfung, 120 Min., Gewichtung:1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von: Institut für Biochemie



Modul: 10450 Grundlagen der Makromolekularen Chemie


3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes 2. Semester, SoSe


8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Michael Buchmeiser

9. Dozenten: • Michael Buchmeiser• Sabine Ludwigs




11. Empfohlene Voraussetzungen: • Thermodynamik, Elektrochemie und Kinetik (PC I)• Organische Chemie I

12. Lernziele: Die Studierenden haben grundlegende Kenntnisse

• auf dem Gebiet der Makromolekularen Chemie,• der Synthese,• Charakterisierung von Polymeren,• Polymer-Lösungen und -Mischungen• und einen allgemeinen Überblick zu Polymer-Festkörpereigenschaften

erworben.

13. Inhalt: • Grundbegriffe der Makromolekularen Chemie• Konformation von Makromolekülen• Molekulargewichtsmittelwerte und -verteilungskurven• Polyreaktionen Polykondensation, Polyaddition, Ionische

Polymerisationen, (radikalische (Co)Polymerisation, Ziegler-Natta-Polymerisation, Metathese-Polymerisation), Emulsionspolymersiation,Suspensionspolymerisation

• Polymercharakterisierung (Membran- undDampfdruckosmometrie, statische Lichtstreuung, Viskosimetrie,Gelpermeationschromatographie)

• Thermodynamik von Polymer-Lösungen und -Mischungen• Grundzüge Polymer-Festkörpereigenschaften

14. Literatur: „Makromoleküle", Hans-Georg Elias

"Makromolekulare Chemie", Bernd Tieke

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 104501 Vorlesung Grundlagen der Makromolekularen Chemie• 104502 Übung Grundlagen der Makromolekularen Chemie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzzeit: 31,50 hSelbststudiumszeit /Nacharbeitszeit:

47,25 h

Übungen Präsenzzeit: 10,50 hSelbststudiumszeit /Nacharbeitszeit:

42,00 h

Abschlussprüfung incl.Vorbereitung:

48,75 h

Gesamt: 180 h



17. Prüfungsnummer/n und -name: 10451 Grundlagen der Makromolekularen Chemie (PL), schriftlichePrüfung, 90 Min., Gewichtung: 1.0, Prüfungsvorleistung:Votieren von 50% der Übungsaufgaben


19. Medienform:

20. Angeboten von: Institut für Polymerchemie



Modul: 10430 Organische Chemie II




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Bernd Plietker

9. Dozenten: • Clemens Richert• Bernd Plietker




11. Empfohlene Voraussetzungen: Organische Chemie I


• besitzen vertiefte Kenntnisse der organisch-chemischen Stoffklassen,ihrer Reaktionen und Reaktionsmechanismen,

• verstehen Aspekte der Chemo-, Regio- undStereoselektivitätskontrolle,

• können die im organisch-chemischen Praktikum I erlerntengrundlegenden experimentellen Laboratoriumstechniken erweitern aufmehrstufige Synthesen, Arbeiten mit modernen Techniken und diesedurchführen,

• synthetisieren mehrstufige komplexere organisch-chemischeVerbindungen selbstständig und

• beherrschen die Spektroskopie ausgewählter Verbindungen (NMR, IR,UV/Vis, MS),

• beherrschen Arbeitssicherheit (GLP) und Gefahrstoffrecht sowie• die mündliche und schriftliche Präsentation von Arbeitsmethoden.

13. Inhalt: Vorlesung OC II Vertiefte strukturelle und mechanistische Aspekte derCarbonylverbindungen und Carbonsäurederivate, Organostickstoff-Verbindungen, Peptide und Kohlenhydrate. Radikalreaktionen, vertiefteAspekte der Stereochemie, Olefinierungsreaktionen, Oxidationen undReduktionen.

Vorlesung OC III Aromaten, metallorganische Aromatenfunktionalisierungen,Nucleinsäuren, pericyclische Reaktionen.

14. Literatur: s. gesonderte Liste des aktuellen Semesters

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 104301 Vorlesung Organische Chemie II• 104302 Seminar Organische Chemie II• 104303 Praktikum Organische Chemie II• 104304 Vorlesung Organische Chemie III

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzstunden: Experimentalvorlesung Organische Chemie II: 56 h Vorlesung Organische Chemie III: 28 hVor- und Nachbereitung: 1.25 h pro Präsenzstd. : 105 h

Seminar



Präsenzstunden: 14 Wo x 1 Tag á 1.5 h: 21 hVor- und Nachbereitung: 17 h

Praktikum 20 Tage Halbtagspraktikum á 5 h pro Tag: 100 hVorbereitung u. Protokollführung: 29 h

2 Klausuren: 4 h

Summe: 360 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 10431Organische Chemie II (PL), schriftliche Prüfung, Gewichtung:1.0, Prüfungsvorleistung: Übungsklausur mit mindestens 50% der Punkte bestanden; alle Versuchsprotokolle testiert;Seminarvortrag über selbst hergestelltes mehrstufigesPräparat; mehrstufige Literaturpräparate (insgesamt 8 Stufen)

• V Vorleistung (USL-V), schriftliche Prüfung


19. Medienform:

20. Angeboten von: Institut für Organische Chemie



Modul: 56700 Praktikum in Technischer Chemie




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Elias Klemm

9. Dozenten: Elias Klemm


M.Sc. Chemie, PO 2011➞ Auflagenmodule des Masters


11. Empfohlene Voraussetzungen: Modul: Technische Chemie


• sind in der Lage, die in den Vorlesungen zur technischen Chemieerlangten Kenntnisse praktisch anzuwenden und zu festigen,

• können die Methoden der technischen Chemie praktisch handhaben.

13. Inhalt: Praktische Versuche, u.a. zu folgenden Themen:

• Thermisches Trennen von flüssigen und gasförmigen Gemischen,

• Bestimmung von Strömungen und von Pumpenförderdia-grammen,

• Wärmetransport in einem Wärmetauscher und einer Wirbelschicht,

• Extraktion an festen Stoffen,

• Verweilzeitspektren von Reaktanden in Modellreaktoren,

• Kinetik des Methanolzerfalls an einem Feststoffkatalysator,

• Isomerisierung von n -Hexan an einem Edelmetall-Katalysator.

14. Literatur: • Skripte zu den verschiedenen Versuchen,• W.R.A. Vauck, H.A. Müller, Grundoperationen chemischer

Verfahrenstechnik, Wiley-VCH, Weinheim, 2000,• M. Jakubith, Grundoperationen und chemische Reaktionstechnik,

Wiley-VCH, Weinheim, 1998,• A. Behr, D.W. Agar, J. Jörissen, Einführung in die Technische Chemie,

Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2010.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 567001 Praktikum Technische Chemie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Praktikum:

Kontaktstd.: 8 SWS x 9 Wochen 72 h

Vor- und Nachbereitung: 1 h/Kontaktstd. 72 h

Auswertung:

Kontaktstd. 1 SWS x 9 Wochen 9 h




17. Prüfungsnummer/n und -name: 56701 Praktikum in Technischer Chemie (USL), schriftliche Prüfung,90 Min., Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 10490 Rechtskunde und Toxikologie für Chemiker




8. Modulverantwortlicher: Otto Mundt

9. Dozenten: • Heinz Weiss• Michael Schwarz




11. Empfohlene Voraussetzungen: -

12. Lernziele: Die Studierenden können die Sachkunde für das Inverkehrbringenvon gefährlichen Stoffen und Zubereitungen gemäß § 5 Abs. 1 Nr.7 der Chemikalienverbots-Verordnung nachweisen. Als zukünftigeEntscheidungsträger und und Verantwortliche für Sicherheit undGesundheitsschutz haben sie das zur Wahrnehmung ihrer Verantwortungerforderliche Grundwissen erworben.

13. Inhalt: Allgemeine Toxikologie : Grundbegriffe und Definitionen in der Toxikologie; Grundlagen derLehre über unerwünschte Wirkungen von Substanzen auf lebendeOrganismen und das Ökosystem; Zusammenhänge zwischen Exposition,Expositionsdauer, Toxikokinetik (Resorption, Verteilung, Metabolismus,Elimination), Toxikodynamik und Wirkmechanismen; Grenzwerte undBeurteilungsparameter; Wirkung ausgewählter Stoffe und Stoffklassen.

Rechtskunde : Grundzüge des deutschen Rechtssystems und des Rechtssystemsder Europäischen Union sowie deren Wechselwirkungen.REACH, CLP (GHS), Chemikaliengesetz, Gefahrstoffverordnung,arbeitsmedizinische Vorsorge, Chemikalienverbotsverordnung,Bundesimmissionsschutzgesetz, Abfall-und Transportrecht.Als zukünftige Entscheidungsträger und Verantwortlichelernen die Hörer die Grundzüge der innerbetrieblichenHierarchie, der Aufbau- und Ablauforganisation sowie die damitzusammenhängenden Fragen der Verantwortung und der Haftungkennen. Sicherheitswissenschaftliche Grundlagen werden insbesonderehinsichtlich der Gefährdungsermittlung, Risikobewertung und derGefahrenabwehr vermittelt.

14. Literatur: Allgemeine Toxikologie: Bender, H. F.: Sicherer Umgang mit Gefahrstoffen: Sachkunde fürNaturwissenschaftler. 3. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim 2005. Das Buchenthält eine kurze und praxisnahe Einführung in die Toxikologie.

Rechtskunde: Die in der Vorlesung zu behandelnden Vorschriften unterliegen einemständigen Wandel. Deshalb entsprechen auch in den nachfolgendaufgeführten Werken die Angaben zum Regelwerk nicht in allen Punktendem aktuellen Stand.



1) Bender, H. F.: Das Gefahrstoffbuch. Sicherer Umgang mitGefahrstoffen nach REACH und GHS. 3. Aufl., Wiley-VCH,Weinheim 2008.

2) Bundesverband der Unfallkassen (Hrsg.), Weiß, H. F.: Sicherheitund Gesundheitsschutz im öffentlichen Dienst (GUV-I 8551).Überarbeitete Ausgabe, ohne Verlag, München 2001; http://regelwerk.unfallkassen.de/regelwerk/data/regelwerk/inform/I_8551.pdf

Vorlesungsunterlagen mit dem jeweils aktuellen Stand werden einigeTage vor Beginn eines neuen Zyklus gegen Kostenersatz abgegeben.Näheres ist der entsprechenden Vorlesungsankündigung zu entnehmen.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 104901 Vorlesung Rechtskunde und Toxikologie für Chemiker

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenz: 2 SWS * 14 Wochen 28 hVor- und Nachbereitung: 1,5 h pro Präsenzstunde 42 h

Abschlussklausuren incl. Vorbereitung 20 h

Summe: 90 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 10491Einführung in die Toxikologie (USL), schriftliche Prüfung, 45Min., Gewichtung: 1.0

• 10492Rechtskunde für Chemiker (USL), schriftliche Prüfung, 90Min., Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von: Anorganische Chemie



Modul: 56690 Technische Chemie









11. Empfohlene Voraussetzungen: Thermodynamik, Elektrochemie und Kinetik


• beherrschen die Grundlagen der mechanischen und thermischenGrundoperationen und der chemischen Reaktionstechnik,

• können die Methoden der technischen Chemie handhaben.

13. Inhalt: Vorlesungen und Übungen:

• Einführung in die Ähnlichkeitstheorie,

• Grundlagen der Strömungslehre,

• Trennung von festen, flüssigen und gasförmigen Stoffge-mischen,

• Wärmetransport in Apparaten und Reaktoren,

• Definition und Raum-Zeit-Verhalten idealer Reaktoren,

• Stoff- und Wärmebilanz idealer Reaktoren,

• Verweilzeitspektren von Reaktanden in idealen Reaktoren,

• Mikrokinetik in der heterogenen Katalyse.

14. Literatur: • W.R.A. Vauck, H.A. Müller, Grundoperationen chemischerVerfahrenstechnik, Wiley-VCH, Weinheim, 2000.

• M. Jakubith, Grundoperationen und chemische Reaktions-technik,Wiley-VCH, Weinheim, 1998.

• A. Behr, D.W. Agar, J. Jörissen, Einführung in die Technische Chemie,Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2010.

• G. Emig, E. Klemm, Technische Chemie - Einführung in die ChemischeReaktionstechnik, 5. aktualisierte und ergänzte Auflage, Springer-Verlag, Berlin, 2005.

• M. Baerns, A. Renken, Chemische Reaktionstechnik, in: Winnacker-Küchler, Chemische Technik, Band 1, 5. Auflage, Wiley-VCH,Weinheim, 2003.

• H. Scott Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, 2.Auflage, Prentice Hall International Editions, London, 1992.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 566901 Vorlesung Mechanische und thermische Grundoperationen,• 566902 Vorlesung Chemische Reaktionstechnik• 566903 Übung Chemische Reaktionstechnik



16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesungen:

Kontaktstd.: 4 SWS x 14 Wochen 56 h


Übungen:

Kontaktstd. 1 SWS x 14 Wochen 14 h



17. Prüfungsnummer/n und -name: 56691 Technische Chemie (PL), schriftliche Prüfung, 90 Min.,Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 10420 Theoretische Chemie (Atom- und Molekülbau)




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Johannes Kästner

9. Dozenten: Johannes Kästner




11. Empfohlene Voraussetzungen: Empfohlen werden:

• Mathematik für Chemiker Teil 1 und 2 oder• Höhere Mathematik Teil 1 und 2• Einführung in die Physik Teil 1 und 2


• beherrschen die Grundlagen der Quantentheorie und erkennen derenRelevanz für die mikroskopische Beschreibung der Materie,

• verstehen Atombau und chemische Bindung auf quantenmechanischerGrundlage.

13. Inhalt: Das Modul gibt eine Einführung in die Quantenmechanik und dieTheorie der chemischen Bindung. Es vermittelt die Grundlagen infolgenden Bereichen: Quantisierung der Energie, Welle-TeilchenDualismus, Schrödinger Gleichung, Operatoren und Observablen,Unschärferelation, einfache exakte Lösungen (freie Bewegung, Teilchenim Kasten, harmonischer Oszillator, starrer Rotator, H-Atom), Rotations-Schwingungsspektren von 2-atomigen Molekülen, Elektronenspin,Pauli Prinzip, Aufbauprinzip, Periodensystem, Atomzustände, Born-Oppenheimer Näherung, Atom- und Molekülorbitale, Theorie derchemischen Bindung, Hückel Theorie, Molekülsymmetrie

14. Literatur: • P. W. Atkins, R. S. Friedman, Molecular Quantum Mechanics, FourthEdition, Oxford University Press, 2008

• I. R. Levine, Quantum Chemistry, Sixth Edition, Prentice Hall, 2009• H.-J. Werner, Quantenmechanik der Moleküle, Vorlesungsskript

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 104201 Vorlesung Theoretische Chemie (Atom- und Molekülbau)• 104202 Übung Theoretische Chemie (Atom- und Molekülbau)

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung: Präsenzstunden: 3 SWS: 42,0 hVor- und Nachbereitung: 52,5 h

Übungen: Präsenzstunden: 1 SWS: 14,0 hVor- und Nachbereitung: 52,5 hAbschlussklausur incl. Vorbereitung: 19,0 h

S umme: 180,0 h



17. Prüfungsnummer/n und -name: • 10421Theoretische Chemie (Atom- und Molekülbau) (PL),schriftliche Prüfung, 120 Min., Gewichtung: 1.0,Prüfungsvorleistung: Votieren von 50% der Übungsaufgaben

• V Vorleistung (USL-V), schriftliche Prüfung, 120 Min.

18. Grundlage für ... : 10480 Atome, Moleküle und ihre Spektroskopie

19. Medienform:

20. Angeboten von: Theoretische Chemie



Modul: 10470 Vertiefte Anorganische Chemie




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Wolfgang Kaim

9. Dozenten: • Dietrich Gudat• Klaus Hübler• Wolfgang Kaim• Falk Lissner• Rainer Niewa• Biprajit Sarkar• Thomas Schleid




11. Empfohlene Voraussetzungen: Grundlagen der Anorganischen und Analytischen Chemie


• beherrschen die Konzepte zur Beschreibung der Struktur, Reaktivitätund Funktion molekular aufgebauter Stoffe,

• verstehen die Konzepte zur Beschreibung von Festkörpern undwichtigen Strukturtypen,

• besitzen praktische Erfahrung mit grundlegenden Synthesemethodender anorganischen Chemie und

• beherrschen Aspekte der Arbeitssicherheit.

13. Inhalt: • Struktur, Bindungsverhältnisse, Reaktionen und Funktion vonMetallkomplexen

• Struktur, Bindungsverhältnisse von metallorganischen Verbindungenund Molekülverbindungen der Hauptgruppenelemente

• Grundlagen der Festkörperchemie• Wichtige Synthesemethoden für molekulare Stoffe und Festkörper

14. Literatur: • Elschenbroich: Organometallchemie, Teubner, Stuttgart - Wiesbaden

• Herrmann/Brauer: Synthetic Methods of Organometallic and InorganicChemistry, Vol. 1 - 10, Thieme, Stuttgart

• Jander/Blasius: Lehrbuch der analytischen und präparativenanorganischen Chemie, Hirzel, Stuttgart

• Müller: Anorganische Strukturchemie, Teubner, Stuttgart

• Gispert: Coordination Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 104701 Vorlesung Vertiefte Anorganische Chemie (AC II)• 104702 Seminar Vertiefte Anorganische Chemie (AC II)• 104703 Praktikum Vertiefte Anorganische Chemie (AC II)

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzstd.: 5 SWS * 14 Wochen 70 hVor- und Nachbereitung 1,5 h/Präsenzstd. 105 h



Seminar Präsenzstd.: 2 SWS * 14 Wochen 28 hVor- und Nachbereitung 2,5 h/Präsenzstd. 70 h

Praktikum Präsenzstd.: 16 Tage * 4 h 64 hVor- und Nachbereitung 1 h/Praktikumstag 16 h

Abschlussprüfung 45 minVorbereitung: 6 h

Summe 360 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 10471Vertiefte Anorganische Chemie (PL), mündliche Prüfung,45 Min., Gewichtung: 1.0, Prüfungsvorleistung: alleVersuchsprotokolle testiert; Seminarvortrag erfolgreichgehalten



19. Medienform:

20. Angeboten von:



100 Pflichtmodule

Zugeordnete Module: 17740 Computational Chemistry17770 Forschungspraktikum I17780 Forschungspraktikum II35600 Technische Chemie und Technische Biochemie35610 Polymerchemie57340 Anorganische Synthese für Fortgeschrittene (mit Seminar und Praktikum)57350 Organische Synthese für Fortgeschrittene (mit Seminar und Praktikum)57360 Physikalische Chemie III (Statistische Thermodynamik, Streu- und

Diffraktionsmethoden mit Übung und Praktikum)



Modul: 57340 Anorganische Synthese für Fortgeschrittene (mit Seminar undPraktikum)

2. Modulkürzel: - 5. Moduldauer: 1 Semester



8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Rainer Niewa

9. Dozenten:


M.Sc. Chemie, PO 2014➞ Pflichtmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen:


besitzen eingehende Kenntnisse über Synthese und chemischeEigenschaften von Festkörpern

erfassen die modernen präparativen und mechanistischen Aspekte deranorganischen Molekülchemie

können die modernen präparativen und mechanistischen Aspekte deranorganischen Molekülchemieanwenden

beherrschen die Prinzipien der Syntheseplanung

können die zur Charakterisierung und Reaktionsverfolgung notwendigenMethoden anwenden

haben Erfahrungen mit experimentell anspruchsvollenSynthesetechniken gesammelt

beherrschen Arbeitssicherheit

13. Inhalt: Präparative Festkörperchemie

Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Festkörpern

Bioanorganische Chemie

Hochreaktive Verbindungen mit Hauptgruppenelementen

Anwendung metallorganische Reagenzien in der Synthese

Praktikum zur Festkörperchemie und zur anorganischenSynthesechemie: mehrstufige Präparate aus den aktuellenForschungsthemen der Arbeitskreise

Arbeitstechniken unter Inertbedingungen (Schlenktechnik, Vakuumlinien,Handschuhkästen)

Unkonventionelle Synthesetechniken (ionische Flüssigkeiten,lösungsmittelfreie Reaktionen,ultraschall-und mikrowellenassistierte Reaktionen,Festphasenphasensynthesen, Kombinatorische Synthesen



14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 573401 Seminar Anorganische Synthese für Fortgeschrittene• 573402 Praktikum Anorganische Synthese für Fortgeschrittene• 573403 Vorlesung Festkörper- und Materialsynthese• 573404 Vorlesung Metallorganische Chemie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 42 h (Vorlesung) + 120 h (Praktikum + Seminar)

Selbststudiumszeit / Nacharbeitszeit:84 h (Vorlesung) + 14 h (Praktikum+ Seminar)

Abschlussprüfung inkl. Vorbereitung: 10 h

Gesamt:270 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 57341Anorganische Synthese für Fortgeschrittene (mit Seminar undPraktikum) (PL), schriftliche Prüfung, 90 Min., Gewichtung: 1.0

• V Vorleistung (USL-V), Sonstiges


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 17740 Computational Chemistry



4. SWS: 5.0 7. Sprache: Nach Ankuendigung

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Andreas Köhn

9. Dozenten: • Andreas Köhn• Johannes Kästner


M.Sc. Chemie, PO 2011, 2. Semester➞ Vertiefungsmodule

M.Sc. Chemie, PO 2014, 2. Semester➞ Pflichtmodule

11. Empfohlene Voraussetzungen: B.Sc. in Chemie


• erkennen die Möglichkeiten der Computational Chemistry sowie ihrZusammenspiel mit experimentellen Methoden und der statistischenThermodynamik

• können quantenchemische Berechnungen selbständig durchführen,beurteilen und interpretieren

• können quantenchemische Berechnungen in der Literatur beurteilenund interpretieren

13. Inhalt: Born-Oppenheimer Näherung, Charakterisierung vonPotentialflächen, Strukturoptimierung, Normalschwingungenund harmonische Schwingungsspektren, Berechnungthermodynamischer Größen, Theorie des Übergangszustandes,Berechnung von Geschwindigkeitskonstanten, Variationsprinzip,Pauliprinzip, Hartree-Fock Theorie, LCAO Näherung, Basissätze,Pseudopotentiale, Berechnung von Moleküleigenschaften,Skalierungsverhalten, restricted/unrestricted Hartree-Fock Theorie,dynamische und statische Elektronenkorrelation, Dichtefunktionaltheorie,Kohn-Sham-Ansatz, Funktionaltypen, Störungstheorie (zeitunabhängigund zeitabhängig), CI-Methoden, Größenkonsistenz, Coupled-ClusterTheorie, MP2-Theorie, Basissatzkonvergenz, hochgenaue Rechnungen,Semiempirische Methoden, Kraftfeld-Methoden, QM/MM Kopplung,Lösungsmitteleffekte, Molekulardynamik, Ensemble- und Zeitmittelwerte

14. Literatur: Vorlesungsskript

C. J. Cramer, Essentials of computational chemistry, 2nd ed, 2004, JohnWiley

F. Jensen, Introduction to computational chemistry, 2nd ed, 2007, JohnWiley

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 177401 Vorlesung Computational Chemistry• 177402 Übung Computational Chemistry• 177403 Praktikum Computational Chemistry

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit:

Vorlesung: 2 x 14 = 28 h, Computer-Praktikum: 4 x 14 = 56 h



Selbststudiumszeit / Nacharbeitszeit:

Vorlesung: 2 h pro Präsenzstunde 56 h, Praktikum: Vorbereitung undProtokolle 28 h


Gesamt: 180 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 17741Computational Chemistry (PL), schriftliche Prüfung, 120 Min.• V Vorleistung (USL-V), schriftlich, eventuell mündlich, Testat

aller Computerübungen


19. Medienform:




Modul: 17770 Forschungspraktikum I


3. Leistungspunkte: 6.0 LP 6. Turnus: jedes Semester

4. SWS: 8.0 7. Sprache: Englisch

8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Dietrich Gudat

9. Dozenten:




12. Lernziele: The students

• Have been introduced to carry out independent research bycontributing to a project of one of the research groups in FakultätChemie

• Have got an impression of current problems in chemical research• Know how to present their own research work in oral and written form

13. Inhalt: • Introduction into the research project• Realization and interpretation of own work• Critical discussion of the results• Writing of a research report (in English)• Presentation of the completed work in a seminar (in English)

14. Literatur: According to arrangement with the project supervisor

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 177701 Praktikum Forschungspraktikum I

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Gesamt: 180 h

Im Rahmen des MSc-Studiengangs sind zwei Forschungspraktikazu absolvieren. Diese müssen bei verschiedenen Prüfern absolviert werden. Nach Genehmigung durch den Studiendekan/dieStudiendekanin kann eines der beiden Forschungspraktika auch in eineranderen Fakultät der Universität Stuttgart oder in einer Abteilung derStuttgarter Max-Planck-Institute angefertigt werden, sofern eine Chemie-relevante Fragestellung bearbeitet wird, oder es können ein oder beideForschungspraktika im Rahmen eines Auslandsaufenthalts erbrachtwerden.

17. Prüfungsnummer/n und -name: 17771 Forschungspraktikum I (USL), schriftlich, eventuell mündlich


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 17780 Forschungspraktikum II





9. Dozenten:





• Have been introduced to carry out independent research bycontributing to a project of one of the research groups in FakultätChemie

• Have got an impression of current problems in chemical research• Know how to present their own research work in oral and written form

13. Inhalt: • Introduction into the research project• Realization and interpretation of own work• Critical discussion of the results• Writing of a research report (in English)• Presentation of the completed work in a seminar (in English)

14. Literatur: nach Absprache mit dem Betreuer

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 177801 Praktikum Forschungspraktikum II


Im Rahmen des MSc-Studiengangs sind zwei Forschungspraktikazu absolvieren. Diese müssen bei verschiedenen Prüfern absolviert werden. Nach Genehmigung durch den Studiendekan/dieStudiendekanin kann eines der beiden Forschungspraktika auch in eineranderen Fakultät der Universität Stuttgart oder in einer Abteilung derStuttgarter Max-Planck-Institute angefertigt werden, sofern eine Chemie-relevante Fragestellung bearbeitet wird, oder es können ein oder beideForschungspraktika im Rahmen eines Auslandsaufenthalts erbrachtwerden.

17. Prüfungsnummer/n und -name: 17781 Forschungspraktikum II (USL), schriftlich, eventuell mündlich


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 57350 Organische Synthese für Fortgeschrittene (mit Seminar undPraktikum)




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Clemens Richert

9. Dozenten: • Clemens Richert• Eric Jean Kervio




12. Lernziele: Vorlesung:

Die Studierenden

• besitzen eingehende Kenntnisse über Synthese und chemischeEigenschaften von organischenMolekülen

• erfassen die modernen präparativen und mechanistischen Aspekte derorganischen Molekülchemie

• beherrschen die Prinzipien der Syntheseplanung

Praktikum:

Die Studierenden

• besitzen eingehende Kenntnisse über Synthese von organischenMoleküle

• können die modernen präparativen und mechanistischen Aspekte derorganischen Molekülchemieanwenden

• können Methoden der asymmetrischen Katalyse und nachhaltigenChemie einsetzen

• beherrschen die Prinzipien der Syntheseplanung

• können die zur Charakterisierung und Reaktionsverfolgungnotwendigen Methoden anwenden

• haben Erfahrungen mit experimentell anspruchsvollenSynthesetechniken gesammelt

• beherrschen die Arbeitssicherheit

13. Inhalt: Vorlesung:

• Synthesemethoden

• Kupplungsreaktionen



• Grundlagen der Stereochemie und stereoselektiven Synthesen

• Anwendung metallorganische Reagenzien in der organischen Synthese

• Grundlagen der Retrosynthese und Syntheseplanung für organischeVerbindungen

Praktikum:

• Hochreaktive Reagenzien, z.B. Metallorganische Reagenzien und ihreAnwendung in der organischen Synthese

• Orbitalkontrollierte Reaktionen, z.B. Pericyclische Reaktionen

• Oxidationreaktionen, z.B. Epoxidierung, Dihydroxylierung von Alkenen

• Grundlagen der Retrosynthese und Syntheseplanung organischerVerbindungen

• Mehrstufige Präparate aus den aktuellen Forschungsthemen derArbeitskreise, z.B. Stereoselektive Synthesen, chirale Wirkstoffe

• Moderne Formen der Reaktionsführung, z.B. Arbeitstechniken unterInertbedingungen (Schlenktechnik,Vakuumlinien, Handschuhkästen)

Unkonventionelle Synthesetechniken z.B. mikrowellenassistierteReaktionen, Festphasenphasensynthesen, kombinatorischeSynthesen

14. Literatur: F.A. Carey, R.J. Sundberg, (Übersetzungsherausgeber: H.J. Schäfer, D.Hoppe, G. Erker) Organische Chemie - ein weiterführendes Lehrbuch, 2.korrigierter Nachdruck, Wiley-VCH, Weinheim: 2004.

R. Brückner, Reaktionsmechanismen: Organische Reaktionen,Stereochemie, moderne Synthesemethoden, 3. Auflage, SpektrumVerlag, 2004.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 573501 Seminar Organische Synthese für Fortgeschrittene• 573502 Praktikum Organische Synthese für Fortgeschrittene• 573503 Vorlesung Organische Synthesechemie für Fortgeschrittene

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit in Stunden: 42 h (Vorlesung) + 121 h (Praktikum+Seminar)Abschlussprüfung inkl. Vorbereitung: 9 hSelbststudiumszeit in Stunden : 84 h (Vorlesung) + 14 h (Prak. + Sem.)

Summe 270 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 57351Organische Synthese für Fortgeschrittene (mit Seminar undPraktikum) (PL), schriftliche Prüfung, 90 Min., Gewichtung: 1.0



19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 57360 Physikalische Chemie III (Statistische Thermodynamik, Streu-und Diffraktionsmethoden mit Übung und Praktikum)




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Frank Gießelmann

9. Dozenten:




12. Lernziele: Die Studierenden verstehen quantitative Zusammenhänge zwischenMoleküleigenschaften, der Struktur molekularer Vielteilchensysteme undderen makroskopischen Eigenschaften. Sie beherrschen die Grundzügeder statistischen Thermodynamik, erkennen ihre Brückenfunktionzwischen molekularer und makroskopischer Theorie der Materie undkönnen thermodynamische Eigenschaften einfacher Systeme aus ihrenMoleküleigenschaften berechnen. Die Studierenden verstehen diePrinzipien von Streuung und Diffraktion sowie deren Anwendung zurUntersuchung der Strukturen von Flüssigkeiten und Festkörpern.Sie können einfache Strukturen mit Hilfe von Streumethoden wieLichtstreuung und Röntgenstrukturanalyse ermitteln und derenErgebnisse kritisch beurteilen.

13. Inhalt: Statistische Thermodynamik

Grundlagen: Mikro- und Makrozustände, Postulate und Gesamtheiten,Boltzmann-Verteilung,Zustandssummen, Berechnung thermodynamischer Funktionen,Quantenstatistiken.

Anwendungen: Translatorische, rotatorische, vibratorische undelektronische Zustandssummenidealer Gase, Gleichgewichtskonstanten chem. Reaktionen,Virialkoeffizienten, Debye-Hückel-Theorie, Wärmekapazität vonFestkörpern (Einstein-Modell und Debye-Theorie).

Transportphänomene: Diffusion, Viskosität, elektrische Leitfähigkeit undWärmeleitung, Kreuzeffekte, Theorie der Brownschen Bewegung.

Streu- und Diffraktionsmethoden

Grundlagen: Streuung, Interferenz und Beugung, Atom-, Form- undStrukturfaktoren, Korrelationsfunktionen.

Streumethoden: Komponenten und Aufbau eines Streuexperiments,statische und dynamischeLichtstreuung, Prinzipien der Röntgen- und Neutronenstreuung.

Kristallstrukturanalyse: Aufbau von Kristallen, Kristallsymmetrie(Bravaisgitter, Kristallsysteme und



-klassen, Raumgruppen), Röntgen-diffraktion an Kristallen,Röntgenstrukturanalyse mit Einkristallmethoden (Präparationvon Einkristallen, Mess- und Detektionsmethoden,Auslöschungsbedingungen, Strukturfaktoren, Strukturlösung undVerfeinerung)

14. Literatur: P. W. Atkins, J. de Paula: „Physikalische Chemie“, Wiley-VCH, 2006.

G. Wedler, H.-J. Freund: „Lehrbuch der Physikalischen Chemie“, Wiley-VCH, 2012.

C. Czeslik, H. Seemann, R. Winter: „Basiswissen Physikalische Chemie“,Vieweg+Teubner Verlag, 2010.

W. Göpel, H.-D. Wiemhöfer: „Statistische Thermodynamik“, SpektrumAkademischer Verlag, 2000.

R. Winter, F. Noll, C. Czeslik: „Methoden der Biophysikalischen Chemie“,Vieweg+Teubner Verlag, 2011.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 573601 Übung Physikalische Chemie III (StatistischeThermodynamik, Streu- und Diffraktionsmethoden)

• 573602 Praktikum Physikalische Chemie III (StatistischeThermodynamik, Streu- und Diffraktionsmethoden)

• 573603 Vorlesung Statistische Thermodynamik• 573604 Vorlesung Streu- und Diffraktionsmethoden

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung „Statistische Thermodynamik“:

Präsenzzeit: 28 h;Vor- und Nachbereitung (2 h pro Präsenzstunde): 56 h

Vorlesung „Streu- und Diffraktionsmethoden“


Übung „Physikalische Chemie III“:


Laborpraktikum „Physikalische Chemie III“:

8 Versuche à 6 h: 48 h;Vorbereitung und Protokoll: 12 h pro Versuch: 72 h

Gesamt: 360 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 57361Physikalische Chemie III (Statistische Thermodynamik, Streu-und Diffraktionsmethoden mit Übung und Praktikum) (PL),schriftliche Prüfung, 120 Min., Gewichtung: 1.0



19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35610 Polymerchemie




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Sabine Ludwigs

9. Dozenten: • Sabine Ludwigs• Michael Buchmeiser• Klaus Dirnberger


M.Sc. Chemie, PO 2011➞ Vertiefungsmodule



12. Lernziele: Die Studierenden können grundlegende Synthesemethoden für Polymereanwenden und sind mit der Charakterisierung von Polymeren vertraut.

13. Inhalt: • Polymeranaloge Umsetzung• Polykondensation/Polyaddition• Radikalische Polymerisation• Radikalische Copolymerisation• Ionische Polymerisation• Koordinative Polymerisation• Emulsionspolymerisation/Miniemulsion• Viskosimetrie• Gelpermeationschromatographie• Wärmeflußkalorimetrie• Rheologie• Spezial- und Funktionspolymere

14. Literatur: • D. Braun, H. Cherdron, H. Ritter, Praktikum der MakromolekularenChemie, Wiley-VCH-Verlag• G. W. Ehrenstein, G. Riedel, P. Trawiel; "Praxis der ThermischenAnalyse", Hanser-Verlag• T. G. Mezger, Das Rheologie-Handbuch, Vincentz-Verlag• H.-G. Elias, Makromoleküle, Band 1-4, Wiley-VCH

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 356101 Seminar Polymerchemie• 356102 Praktikum Polymerchemie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 66 Stunden:Seminar: 3 x 2 h = 6 hPraktikum: 15 x 4 h = 60 h"Selbststudium":Vor-/Nachbereitung und Prüfungsvorbereitung: 114 Stunden

Summe: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: • 35611Polymerchemie (PL), mündliche Prüfung, 30 Min.,Gewichtung: 1.0



19. Medienform:



20. Angeboten von:



Modul: 35600 Technische Chemie und Technische Biochemie





9. Dozenten: • Elias Klemm• Bernhard Hauer• Kurt Wagemann


M.Sc. Chemie, PO 2011➞ Vertiefungsmodule



12. Lernziele: Die Studierenden• besitzen einen Überblick zu den wichtigsten Prozessen undProduktlinien der industriellen Chemie.• besitzen einen Überblick zur Rohstoffsituation in der industriellenChemie.• können chemische Prozesse einordnen und reaktionstechnischbewerten• verstehen die Grundlagen der Biokatalyse• kennen Anwendungen von Enzymen und Mikroorganismen in derBiokatalyse• verstehen die Vor- und Nachteile der Biokatalyse im Vergleich zuhomogener und heterogener Katalyse

13. Inhalt: • Grundlagen der Verfahrensentwicklung• Grundlagen der Wirtschaftlichkeitsbewertung• Reichweite und Verfügbarkeit von Rohstoffen• Raffinerietechnik• Kohleveredelung• Erdgasverarbeitung• Technisch relevante Umsetzungen unter Verwendung von Enzymen• Optimierung von Enzymeigenschaften: rekombinante Enzyme undProtein Engineering• Ganzzellsysteme mit optimierten Stoffwechselwegen (synthetischeBiologie) für die Biokatalyse• Leistungsvergleich ausgewählter Biokatalyse-Verfahren mit homo- undheterogener Katalyse

14. Literatur: • M. Baerns, A. Behr, A. Brehm, J. Gmehling, H. Hofmann, U. Onken, A.Renken, Technische Chemie, Wiley-VCH, Weinheim 2006.• R. Dittmeyer, W. Keim, G. Kreysa, A. Oberholz (Hrsg.), Winnacker-Küchler: Chemische Technik, Wiley-VCH, Weinheim, 2003-2005.• B. Kamm, P. Gruber, M. Kamm, Biorefineries: Industrial Processes andProducts, Wiley-VCH, Weinheim, 2005.• Schmid, R.D., Taschenatlas der Biotechnologie, Wiley• Glick, Pasternak, Molekulare Biotechnologie, Spektrum

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 356001 Vorlesung Chemische Produktionsverfahren• 356002 Vorlesung Biochemische Produktionsverfahren• 356003 Vorlesung Bioraffinerien



16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit, Vorlesung:

• Chemische Produktionsverfahren: 1 SWS x 14 Wochen = 14 h• Biochemische Produktionsverfahren: 1 SWS x 14 Wochen = 14 h• Bioraffinerien: 2 SWS x 14 Wochen = 28 h

Selbststudium:

• 2 h pro Präsenzstunde = 112 Stunden

Abschlussprüfung incl. Vorbereitung: 12 h

Summe: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35601 Technische Chemie und Technische Biochemie (PL),schriftliche Prüfung, 90 Min., Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



200 Wahlpflichtmodule

Zugeordnete Module: 210 profilspezifische Wahlpflichtmodule220 nicht profilgebundene Wahlpflichtmodule



210 profilspezifische Wahlpflichtmodule

Zugeordnete Module: 211 Forschungsprofil 1: Advanced Synthesis and Catalysis212 Forschungsprofil 2: Materials and Functional Molecules213 Forschungsprofil 3: Biochemistry and Biotechnology214 Forschungsprofil 4: Theory and Simulation in Chemistry



211 Forschungsprofil 1: Advanced Synthesis and Catalysis

Zugeordnete Module: 35640 Fundamentals of Catalysis35650 Principles and Applications of Asymmetric Synthesis and Catalysis35670 Applied Heterogeneous Catalysis35680 Solid Catalysts and Functional Materials35690 Modern Inorganic Molecular and Coordination Chemistry35780 Advanced Bioorganic Chemistry58030 Advanced Biocatalysis58040 Bioinorganic Chemistry58080 Modern Polymer Synthesis



Modul: 58030 Advanced Biocatalysis




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Bernhard Hauer

9. Dozenten: • Joachim Bill• Bernhard Hauer• Bettina Nestl


M.Sc. Chemie, PO 2014➞ Wahlpflichtmodule -->profilspezifische Wahlpflichtmodule --

>Forschungsprofil 1: Advanced Synthesis and Catalysis➞


>Forschungsprofil 3: Biochemistry and Biotechnology➞


12. Lernziele: Students

- understand function and mechanism of enzymes

- know methods for production and improvements

- are familiar with relevant examples of biocatalysis

- master the principles of biocatalysis

13. Inhalt: • Enzyme Engineering• Generation of novel enzymes• Function of cofactors and metals• Structural aspects of enzymes/stability• Cascade reactions• Access to non-physiological products and materials

14. Literatur: - Lutz, S. Protein Engineering Handbook, Wiley

- Drauz, K. Enzyme Catalysis in Organic Synthesis, Wiley

- McMurry, Begley: The Organic Chemistry of Biological Pathways

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 580301 Vorlesung Biokatalyse• 580302 Vorlesung Synthetische Biologie


Vorlesung: 2 SWS x 14 = 28 h

Selbststudium:

2h pro Präsenzzeit Vorlesung: 56 h

Prüfung incl Vorbereitung: 6 hSumme: 90 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 58031 Advanced Biocatalysis (BSL), Sonstiges, Gewichtung: 1.0




19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35780 Advanced Bioorganic Chemistry





9. Dozenten: • Clemens Richert• Jörg Senn-Bilfinger• Peter Fischer• Michael Börsch


M.Sc. Chemie, PO 2011➞ Wahlpflichtbereich A: (Forschungsprofil) -->Forschungsprofil 3:

Biochemistry and Biotechnology -->Spezialmodule➞






12. Lernziele: Students will• be exposed to current topics in bioorganic and biophysical chemistry• learn how biologically relevant molecules are synthesized, understandtheir spectroscopic and biophysical properties, and gain insights into theirfunction• develop an understanding of the principles of bioorganic and biophysicalchemistry

13. Inhalt: This course will be taught in two separate classes. The first of the classesis entitled Advanced Bioorganic Compounds and focuses on compoundsused in contemporary bioorganic and biomedical chemistry. The secondof the courses focuses on spectroscopic and structural aspects ofbioorganic compounds. This class is entitled Biophysical Chemistry andStructure.

In Advanced Bioorganic Compounds the chemistry of important classesof biologically relevant compounds will be presented with an emphasis oncompounds that are used in biomedical or biotechnological applications.

In Biophysical Chemistry and Structure the structure and dynamics ofbiologically relevant molecules and biomacromolecules will be presented.Topics may include methods for the detection, characterization, andstructural characterization of biomolecules, as well as methodologies forlabeling and conformational studies.



14. Literatur: - Claridge, T. D. W. "High-Resolution NMR techniques in OrganicChemistry", Elsevier (2008)- R. Phillips et al., Physical Biology of the Cell, Garland (2009)- Blackburn, Gait, Loakes and Williams, Nucleic Acids in Chemistry andBiology, RSC Publishing, 2006.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 357801 Vorlseung Bioorganische Verbindungen für Fortgeschrittene• 357802 Vorlseung Biophysikalische Chemie und Struktur

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 StundenSelbststudium: 124 StundenSumme: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35781 Advanced Bioorganic Chemistry (BSL), schriftlich, eventuellmündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35670 Applied Heterogeneous Catalysis





9. Dozenten: • Elias Klemm• Ute Tuttlies



Advanced Synthesis and Catalysis -->Spezialmodule➞




12. Lernziele: The students• understand how to scale-up heterogeneously catalyzed processes fromlaboratory scale to industrial scale• understand the difference between micro- and macro- kinetics and areable to derive vor a given reaction system kinetic equations• know different types of laboratory scale and industrial scale reactorsand are able to chose the proper type of reactor• are able to solve complex problems of the after-treatment of exhaustgases of vehicles on the basis of the state of the art and technology

13. Inhalt: • Fundamentals of micro-kinetics• Fundamentals of macro-kinetics• Fundamentals of reactor modelling• Laboratory scale and industrial scale reactors• Fundamentals and History of after-treatment of exhaust gases.• Three-Way-Catalysts, Diesel particulate filters, DeNOx• Recent developments and integral concepts• Kinetic measurements, modelling and simulation

14. Literatur: • G. Ertl et al. (Eds.), Handbook of Heterogeneous Catalysis, Wiley -VCH 2008

• Emmig, Klemm, Technische Chemie, Springer-Verlag, Berlin, 2005

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 356701 Vorlesung Reaktionstechnik der heterogenen Katalyse• 356702 Vorlesung Abgasnachbehandlung in Fahrzeugen


• Heterogeneous Catalysis Engineering, 2 SWS x 14 Wochen = 28 h• Exhaust gas after treatment systems for vehicles, 2 SWS x 14 Wochen

= 28 h

Selbststudium:

• 2 h pro Präsenzzeit = 112 h

Abschlussklausur incl. Vorbereitung: 12 h



Summe: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35671 Applied Heterogeneous Catalysis (BSL), schriftlich, eventuellmündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 58040 Bioinorganic Chemistry





9. Dozenten: • Wolfgang Kaim• Brigitte Schwederski








- learn about the role of "inorganic" elements in biochemical processes

- understand function and mechanism of enzymes in particularmetalloenzymes

13. Inhalt:

14. Literatur: - W. Kaim, B. Schwederski, A. Klein Bioinorganic Chemistry, Wiley

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 580401 Vorlesung Bioanorganische Chemie



Selbststudium:

2h pro Präsenzzeit Vorlesung: 56h


17. Prüfungsnummer/n und -name: 58041 Bioinorganic Chemistry (BSL), schriftlich oder mündlich,Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35640 Fundamentals of Catalysis




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Rene Peters

9. Dozenten: • Rene Peters• Elias Klemm• Bernhard Hauer• Bettina Nestl



Advanced Synthesis and Catalysis -->Grundmodul➞



11. Empfohlene Voraussetzungen: Synthesechemie A

12. Lernziele: • Knowledge and comprehension of the fundamental and commonaspects of the different fields of catalysis: homogeneous catalysis,heterogeneous catalysis, biocatalysis

• Comprehension of catalytic cycles• Comprehension of the unifying concepts in catalysis

13. Inhalt: Fundamentals of Homogeneous Catalysis with Metal Catalysts • Preparation methods and synthetic use of organometallic compounds• Fundamental organometallic reactions of transition metals• Catalytic cycles• Concepts of catalytic activationFundamentals of Heterogeneous Catalysis • Physisorption/chemisorption• Energetic, electronic and steric interactions of molecules with surfaces• Catalytic cycles• Microkinetics of heterogeneously catalyzed reaktionsFundametals of Biocatalysis • Fundamental aspects of enzymatic catalysis

14. Literatur: • C. Elschenbroich, Organometallics, 3rd ed., Wiley-VCH, 2006.• D. Steinborn, Fundamentals of Organometallic Catalysis, Wiley-VCH,

2012.

• I. Chorkendorff, J. W. Niemantsverdriet, Concepts of Modern Catalysis,Wiley-VCH, Weinheim 2003.

• J. M. Thomas, W. J. Thomas, Principles and Practice ofHeterogeneous Catalysis, Wiley-VCH, Weinheim 1997.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 356401 Vorlesung Grundlagen der Organometallkatalyse• 356402 Vorlesung Grundlagen der Heterogenen Katalyse• 356403 Vorlesung Grundlagen der Biokatalyse




• Fundamentals of Organometallic Catalysis: 2 SWS x 14 Wochen = 28h

• Fundamentals of Heterogeneous Catalysis: 1 SWS x 14 Wochen = 14h

• Fundamentals of Biocatalysis: 1 SWS x 14 Wochen = 14 h

Selbststudium:

2 h pro Präsenzstunde = 112 Stunden

Abschlussprüfung, incl. Vorbereitung: 12 h

Summe: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35641 Fundamentals of Catalysis (BSL), schriftliche Prüfung, 90Min., Gewichtung: 1.0

18. Grundlage für ... : • 35650Principles and Applications of Asymmetric Synthesis andCatalysis

• 35660Advanced Biocatalysis• 35670Applied Heterogeneous Catalysis• 35680Solid Catalysts and Functional Materials

19. Medienform:

20. Angeboten von: Chemie



Modul: 35690 Modern Inorganic Molecular and Coordination Chemistry





9. Dozenten: • Wolfgang Kaim• Dietrich Gudat







12. Lernziele: The students• have detailed knowledge on syntheses and properties of selectedclasses of molecular compounds• know to explain properties and chemical reactivities of thesecompounds by using current concepts• know important research areas and current developments in the field ofinorganic molecular and coordination chemistry

13. Inhalt: Molecular Chemistry: Synthesis, structures and chemical propertiesof selected classes of inorganic molecular compounds, e.g. carbeneanalogues, inorganic multiple bond systems, persistent radicals,frustrated Lewis-pairs; importance of these compounds for applications(e.g. catalysis)Coordination Chemistry: electron configurations of coordinationcompounds and selected examples of coordination compounds

14. Literatur: J. Meyer (Hrsg.), Riedel: Moderne Anorganische ChemieJ. Ribas Gispert, Coordination Chemistry

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 356901 Vorlesung Modern Molecular Inorganic Chemistry• 356902 Vorlesung Modern Inorganic Coordination Chemistry


• Modern Molecular Inorganic Chemistry, 2 SWS x 14 Wochen = 28 h• Modern Inorganic Coordination Chemistry, 2 SWS x 14 Wochen = 28 h

Selbststudium:

• 2 h pro Präsenzzeit = 112 h

Summe: 168 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35691 Modern Inorganic Molecular and Coordination Chemistry(BSL), schriftlich, eventuell mündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:



20. Angeboten von:



Modul: 58080 Modern Polymer Synthesis





9. Dozenten: Michael Buchmeiser





Materials and Functional Molecules -->Spezialmodule➞




>Forschungsprofil 2: Materials and Functional Molecules➞

11. Empfohlene Voraussetzungen: Grundlagen der Makromolekularen Chemie

12. Lernziele: Students have a basic knowledge in the areas of

• Organo-polymer catalysis• Transition metal catalyzed polyreactions• Molecular heterogeneous and micellar catalysis• Latent one-component catalyst systems and their thermal-/UV-

triggered activation• Determination of tacticity of polymers derived form (pro-) chiral

monomers

13. Inhalt: Organo-polymer catalysis:

• Metal ion- and CO2-protected N-heterocyclic carbenes as thermally orUV-triggerable initiators

• Use as latent catalysts in polyaddition reactions (PUR-synthesis)• Use as latent catalysts in anionic polymerization (poly(acrylate)s,

polyamides, epoxides)• Use as latent catalysts in ring-opening polymerizations (lactones,

siloxanes)

Polyinsertions:

• Ring-opening metathesis polymerization (ROMP) with well-definedtransition metal alkylidenes

• 1st, 2nd and 3rd-generation Grubbs- and Grubbs-Hoveyda-catalysts• 1st and 2ndSchrock catalysts• Stereoselective ROMP• Determination of tacticity• 1-Alkyne polymerization



• Cyclopolymerization of Hepta- and Octadiynes• Photo-ROMP• Immobilized metathesis catalysts for molecular heterogeneous

catalysis• Supported ionic liquid phase (SILP) technology• Ionic metathesis catalysts biphasic reactions• Alternating ROMP

Vinyl insertion polymerization (VIP), Ziegler-Natta Polymerization,Polymerization with metallocenes

• Determination of tacticity• Immobilized Ziegler Natta Systems

Polymerizations with change in the polymerization mechanism

• ROMP-VIP/VIP-ROMP• ROMP-anionic Polymerization

Atom-Transfer radical polymerization (ATRP), reversible-addition-fragmentation transfer (RAFT) Polymerization, nitroxide-mediated radicalpolymerization

• Micellar catalysis• Polymer-supported metal nanoparticles,• Catalysts in constrained polymeric geometries

14. Literatur: D. Schlüter, C. J. Hawker, J. Sakamoto, Synthesis of Polymers, Vol. 1-2,Wiley VCH, 2012 ISBN 978-3-527-32757-7

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 580801 Vorlesung Polymersynthese



Selbststudium:


Selbststudium:

Klausur incl Vorbereitung: 12 hGesamt 180 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 58081 Modern Polymer Synthesis (BSL), schriftlich, eventuellmündlich, 90 Min., Gewichtung: 1.0,


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35650 Principles and Applications of Asymmetric Synthesis andCatalysis




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Rene Peters

9. Dozenten: • Rene Peters• Bernd Plietker






11. Empfohlene Voraussetzungen: Synthesechemie A

Fundamentals of Catalysis

12. Lernziele: Bei der Entwicklung von effizienten, nachhaltigen und technifizierbarenasymmetrischen Synthesen von komplexen chiralen Produkten (wiez.B. Pharmazeutika) ist die kostengünstige Realisierung von hoherStereoselektivität oftmals eine der wesentlichen Herausforderungen. ImLaufe der letzten Jahrzehnte hat die Synthese von enantiomerenreinenVerbindungen einen steten und raschen Wandel durchlaufen. Immerausgefeiltere Strategien, Konzepte und Methoden wurden und werdenseither entwickelt. Diese Vorlesung soll die Studierenden mit denPrinzipien vertraut machen, die der asymmetrischen Synthese zu Grundeliegen: neben essentiellen Grundlagen wie Konformationsanalysenwird die chronologische Entwicklung des Feldes in ihren wesentlichenZügen aufgezeigt: von der stöchiometrischen asymmetrischenSynthese mit chiralen Auxiliaren bis zu modernsten Entwicklungenaus dem Bereich der Natur-inspirierten kooperativen asymmetrischenKatalyse. Dies geschieht stets vor dem Hintergrund ein Verständnis fürdiejenigen elektronischen Wechselwirkungen zu entwickeln, die sichsynthetische Chemiker zu Nutze machen können, um möglichst selektivein bestimmtes Enantiomer zu generieren. Stereoselektivitätsmodellesollen somit nachvollzogen werden können und den Studierendendas nötige Rüstzeug geliefert werden, um allfällig in ihrem Laboralltagauftretende Stereoselektivitätsprobleme zu lösen, bis hin zum Designneuer Katalysatoren.

13. Inhalt: • Grundlagen der stereoseletiven Synthese (Selektivität,Stereodifferenzierung, Konformationsanalysen, asymmetrischeInduktion, Selektivitätsmodelle)

• Konzepte der Asymmetrischen Synthese und Katalyse (AsymmetrischeSynthese über chirale Auxiliare, Asymmetrische Synthese mit chiralenKatalysatoren)

• Synthese von komplexen organischen Verbindungen durchasymmetrische Methoden

• Asymmetrische Synthese und Katalyse im industriellen Maßstab



14. Literatur: • E. L. Eliel, S. H. Wilen, Stereochemistry of Organic Compounds, Wiley-VCH 1994

• C. Wolf, Dynamic Stereochemistry of Chiral compounds, RSC 2007• P. J. Walsh, M. C. Kozlowski, Fundamentals of Asymmetric Catalysis,

University Science Books, 2009• Stereochemie - Grundbegriffe; Karl-Heinz Hellwich, Springer

(Taschenbuch) 2007, 2. Auflage (Stereochemische Begriffealphabetisch geordnet)

• Stereoselektive Synthese, L. N. Mander, WILEY VCH 1998, gekürztaus dem Englischen

• Reaktionsmechanismen, Reinhard Brückner, Spektrum AkademischerVerlag 2011, 3. Auflage, Stereochemische Begriffe alphabetischgeordnet

• René Peters, Cooperative Catalysis, Wiley-VCH, 2015.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 356501 Vorlesung Prinzipien der Asymmetrischen Synthese undKatalyse

• 356502 Vorlesung Anwendungen der Asymmetrischen Syntheseund Katalyse


• Principles of Asymmetric Synthesis and Catalysis: 2 SWS x 14Wochen =28 h

• Applications of Synthesis and Asymmetric Catalysis: 2 SWS x 14Wochen =28 h

Selbststudium:


Abschlussprüfung, incl. Vorbereitung: 12 h

Summe: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35651 Principles and Applications of Asymmetric Synthesis andCatalysis (BSL), schriftlich, eventuell mündlich, 90 Min.,Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von: Institut für Organische Chemie



Modul: 35680 Solid Catalysts and Functional Materials




8. Modulverantwortlicher: PD Yvonne Traa

9. Dozenten: • Michael Hunger• Yvonne Traa







12. Lernziele: The students know details about preparation, characterization andapplication of functional materials and solid catalysts as well asmechanisms of the most important reactions occurring at the surface ofsolids. The students understand the special size-dependent phenomenaof nanomaterials.

13. Inhalt: • Synthesis routes for the preparation of industrially relevant solidcatalysts• Examples for mechanisms of industrially relevant, heterogeneouslycatalyzed reactions• Surface-dependent effects of nanoparticles, dispersion and coordinationnumber• Special techniques for characterization of structure, morphology andsurface sites of solids, e.g., electron microscopy, X-ray diffraction andabsorption, IR spectroscopy, mass and electron spectroscopy, EPR,NMR spectroscopy and thermal methods

14. Literatur: Lecture notes; F. Schüth et al., „Handbook of Porous Solids", 2002;G. Ertl et al., „Handbook of Heterogeneous Catalysis", 2008;E. Roduner, „Nanomaterials: Size-Dependent Phenomena", 2006

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 356801 Vorlesung incl. Übungen Preparation and Properties of SolidCatalysts and Functional Materials

• 356802 Vorlesung incl. Übungen Characterization of Solid Catalystsand Functional Materials

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung Präsenzzeit: 56 StundenSelbststudium: 84 Stunden

Praktische Übungen im Labor und am Gerät Präsenzzeit: 14 StundenSelbststudium: 26 StundenSumme: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35681 Solid Catalysts and Functional Materials (BSL), schriftlich,eventuell mündlich, Gewichtung: 1.0




19. Medienform:

20. Angeboten von:



212 Forschungsprofil 2: Materials and Functional Molecules

Zugeordnete Module: 35700 Advanced Materials Analysis: Structure and Properties35710 Surfaces & Colloids35720 Solid State and Materials Chemistry35730 Functional Organic Molecules35750 Liquid Crystals35760 Phase Transformations36740 New Materials and Materials Characterization Methods58050 Polymere Materialien58070 Mechanische Eigenschaften der Strukturmaterialien58080 Modern Polymer Synthesis58370 Structure and Properties of Functional Polymers



Modul: 35700 Advanced Materials Analysis: Structure and Properties




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Hans-Joachim Massonne

9. Dozenten: •• Hans-Joachim Massonne



Materials and Functional Molecules -->Grundmodul➞




12. Lernziele: The students acquire basic knowledge of advanced methods foranalyzing materials. Furthermore, the students are able to take part inexpert discussions about "materials analysis"

13. Inhalt: Ring lecture series / seminar: The lectures deal with (1) basicsof microstructures of materials, (2) relationships between thesemicrostructures and the characteristics of materials as well as (3)the theoretical background of the analytical methods applied in thelaboratories. Laboratories: Small groups of students (up to 3) solve anumber of analytical problems by using specific methods such as Ramanand polarizing microscopy, ICP mass spectrometry, powder X-raydiffraction, and X-ray fluorescence and electron microprobe analysis.

14. Literatur: R.W. Cahn, P. Haasen, E.J. Kramer, Materials Science and Technology,Vol. 2A, Characterization of Materials, VCH, 1992;

T. Dieing, O. Hollricher, J. Toporski, Confocal Raman Microscopy,Springer Verlag, 2010;

J.H. Gross, Mass Spectrometry, Springer Verlag, 2004;

S.J.B. Reed, Electron Microprobe Analysis, Cambridge University Press,1993;

R. Thomas, A Practical Guide to ICP-MS: A Tutorial for Beginners, CRCPress, 2nd Ed. 2008;

B.E. Warren, X-Ray Diffraction, Dover Publ., 1990

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 357001 Ringvorlesung/Seminar Materialanalyse für Fortgeschrittene:Struktur und Eigenschaften

• 357002 Übung Materialanalyse für Fortgeschrittene: Struktur undEigenschaften

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Ringvorlesung/SeminarPräsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 42 Stunden



PraktikumPräsenzzeit: 42 StundenSelbststudium: 68 StundenSumme: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35701 Advanced Materials Analysis: Structure and Properties (BSL),schriftlich oder mündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von: Institut für Mineralogie und Kristallchemie



Modul: 35730 Functional Organic Molecules




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Sabine Laschat

9. Dozenten: • Sabine Laschat• Clemens Richert







12. Lernziele: Knowledge of the synthesis and applications of functional organicmolecules

13. Inhalt: Functional Organic Molecules• Functional hetero- and carbocyclic compounds• Makrocyclic compounds• Phase transfer catalystsAdvanced Bioorganic Compounds• Chemistry of important classes of biologically active com-poundswith special focus on compounds, which are relevant for medicine orbiotechnology

14. Literatur: E. V. Anslyn, D. A. Dougherty, Modern Physical Organic Chemistry,University Science Books, Sausalito/CA, 2006

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 357301 Vorlesung Funktionelle Organische Moleküle• 357302 Vorlesung Bioorganische Verbindungen für Fortgeschrittene

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 hSelbststudium: 124 hSumme: 180 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35731 Functional Organic Molecules (BSL), schriftlich, eventuellmündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35750 Liquid Crystals




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Frank Gießelmann

9. Dozenten: • Sabine Laschat• Frank Gießelmann






11. Empfohlene Voraussetzungen: Grundmodul im Forschungsprofil 2

12. Lernziele: • Understanding of physico-chemical fundamentals of the liquid-crystalline state and its technical and biological relevance,• study of the significance of structure-property relationships exemplarilyon liquid-crystalline materials and• learning of the interaction of chemical synthesis (of a liquid crystal) and(its) physico-chemical characterization in a combined practical course aswell as documentation of the practical work (in English language).

13. Inhalt: Introduction in the liquid-crystalline state Liquid crystals as 4th aggregate state of matter, scientific and technicalrelevance, formation and structure of liquid-crystalline phases, lyotropicliquid crystals, biological relevance.Synthesis of liquid-crystalline mesogens Retrosynthesis of nematic, smectic and columnar liquid crystals,synthetic methods for core building blocks, Ullmann, Stille, Suzuki,Negishi coupling, Scholl reaction, alkyne trimerization, Sonogashiracoupling, Heck reaction, Cadiot-Chodkiewicz coupling, Glaser coupling,functionalization of the side chain.Theory of the liquid-crystalline order Orientation distribution functions, Maier-Saupe- and Landau-de Gennestheory.

Physico-chemical properties Anisotropy, liquid crystals in electric and magnetic fields, opticalproperties, elasticity and viscosity, chirality effects.Technical applications Electro-optical effects, liquid crystal displays (LCDs), liquid-crystallinetemplates and sensors, OLEDs.

14. Literatur: P. J. Collings and M. Hird: Introduction to Liquid Crystals - Chemistry andPhysics, London (Taylor & Francis) 1997.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 357501 Vorlesung Flüssigkristalle• 357502 Seminar Flüssigkristalle• 357503 Praktikum Flüssigkristalle



16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung: 2 SWS x 14 Wochen = 28 hVor- und Nachbereitung: 2 h pro Präsenzstunde = 56 h

Seminar: 1 SWS x 12 Wochen = 12 hVor- und Nachbereitung: 1.5 h pro Präsenzstunde = 18 h

Praktikum: 6 Praktikumstage á 4 h = 24 hVorbereitung und Bericht = 42 h

SUMME: 180 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35751 Liquid Crystals (BSL), schriftlich, eventuell mündlich,Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von: Physikalische Chemie I



Modul: 58070 Mechanische Eigenschaften der Strukturmaterialien




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Guido Schmitz

9. Dozenten: • Guido Schmitz• Zoltán Balogh• Manuel Roussel






11. Empfohlene Voraussetzungen: Wünschenswert: Einführende Veranstaltungen in Festkörperchemie,Festköperphysik, Materialwissenschaften oder Kristallographie

12. Lernziele: Die Studierenden können unterschiedliche Aspekte mechanischenVerhaltens voneinander abgrenzen und erklären.

- Die Studierenden kennen gängige mechanische Prüfverfahren undkönnen typische Messdaten interpretieren.

- Die Studierenden beherrschen die Berechnung einfacher elastischerProbleme anisotroper Elastizität.

- Die Studierenden können den Zusammenhang zwischenmakroskopischer Verformung, Kristallsymmetrie und der Erzeugung undBewegung mikroskopischer Defekte erklären.

- Die Studierenden verstehen grundlegenden Strategien zur Härtung vonMaterialien.

- Die Studierenden kennen Fragestellungen aktueller wissenschaftlicheForschung in der Mechanik nanoskalierter Materialien

13. Inhalt: - Phänomenologie mechanischer Eigenschaften: Elastizität, Anelastizität,Pseudoelastitizität, Viskosität, Plastizität, Härte, Zähigkeit, Ermüdung,Bruch

- Mechanische Prüfverfahren

- Elastizitätstheorie: Spannung, Verzerrung, Elastische Moduli,Tensorformalismus

- Messung elastischer Moduli

- Energie- und Entropie-Elastizität

- Plastische Verformung und Versetzungen

- Grundzüge der Versetzungstheorie



- Prinzipien des mechanischen Materialdesigns

- Materialversagen durch Bruch, Fraktographie

- Materialermüdung unter Wechselbelastung

- Mechanische Eigenschaften Nanostrukturierter Materialien

- Prinzipien der Materialauswahl

14. Literatur: - T. H. Courtney, Mechanical Behaviour of Materials, Long Grove 2005

- S.P. Timoshenko, J. N. Goodier, Theory of Elastisity,New York 1970

- M. Ashby, Materials Selection in Mechanical Design, Oxford 1999

- G. Weidman et al., Structural Materials, London 1990

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 580701 Vorlesung Mechanische Eigenschaften derStrukturmaterialien

• 580702 Übung Mechanische Eigenschaften der Strukturmaterialien

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung: Präsenzzeit: 14*4 h=56 h,

Selbststudium: 64 h

Übung: Präsenzzeit: 14 h,

Selbststudium: 46 h

gesamt: 180

17. Prüfungsnummer/n und -name: 58071 Mechanische Eigenschaften der Strukturmaterialien (BSL),mündliche Prüfung, 30 Min., Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von: Materialphysik



Modul: 58080 Modern Polymer Synthesis





9. Dozenten: Michael Buchmeiser










11. Empfohlene Voraussetzungen: Grundlagen der Makromolekularen Chemie

12. Lernziele: Students have a basic knowledge in the areas of

• Organo-polymer catalysis• Transition metal catalyzed polyreactions• Molecular heterogeneous and micellar catalysis• Latent one-component catalyst systems and their thermal-/UV-

triggered activation• Determination of tacticity of polymers derived form (pro-) chiral

monomers

13. Inhalt: Organo-polymer catalysis:

• Metal ion- and CO2-protected N-heterocyclic carbenes as thermally orUV-triggerable initiators

• Use as latent catalysts in polyaddition reactions (PUR-synthesis)• Use as latent catalysts in anionic polymerization (poly(acrylate)s,

polyamides, epoxides)• Use as latent catalysts in ring-opening polymerizations (lactones,

siloxanes)

Polyinsertions:

• Ring-opening metathesis polymerization (ROMP) with well-definedtransition metal alkylidenes

• 1st, 2nd and 3rd-generation Grubbs- and Grubbs-Hoveyda-catalysts• 1st and 2ndSchrock catalysts• Stereoselective ROMP• Determination of tacticity• 1-Alkyne polymerization



• Cyclopolymerization of Hepta- and Octadiynes• Photo-ROMP• Immobilized metathesis catalysts for molecular heterogeneous

catalysis• Supported ionic liquid phase (SILP) technology• Ionic metathesis catalysts biphasic reactions• Alternating ROMP

Vinyl insertion polymerization (VIP), Ziegler-Natta Polymerization,Polymerization with metallocenes

• Determination of tacticity• Immobilized Ziegler Natta Systems

Polymerizations with change in the polymerization mechanism

• ROMP-VIP/VIP-ROMP• ROMP-anionic Polymerization

Atom-Transfer radical polymerization (ATRP), reversible-addition-fragmentation transfer (RAFT) Polymerization, nitroxide-mediated radicalpolymerization

• Micellar catalysis• Polymer-supported metal nanoparticles,• Catalysts in constrained polymeric geometries

14. Literatur: D. Schlüter, C. J. Hawker, J. Sakamoto, Synthesis of Polymers, Vol. 1-2,Wiley VCH, 2012 ISBN 978-3-527-32757-7

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 580801 Vorlesung Polymersynthese



Selbststudium:


Selbststudium:

Klausur incl Vorbereitung: 12 hGesamt 180 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 58081 Modern Polymer Synthesis (BSL), schriftlich, eventuellmündlich, 90 Min., Gewichtung: 1.0,


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 36740 New Materials and Materials Characterization Methods




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Guido Schmitz

9. Dozenten: Horst Strunk








• have knowledge of the structure and function of biological and nano-structured materials

• have knowledge of the basic principles of testing and characterizationtechniques

• are able to select a proper means of testing/analysis for a givenproblem

• are able to communicate with experts in this field about biologicaland nano-structured materials as well as testing and characterizationmethods

13. Inhalt: Biological materials : wood, bone, teeth, silk, resilin

Bio-inspired materials : functional surfaces

Biological strategies : self-cleaning (lotus-effect), reduction of flowresistance (shark skin), adhesion design (insects ans reptiles), self-organization (cytoskeleton)

nanostructured materials : nano-crytalline metals, nanoparticles,nanorods, quantum dots & lines, thin films, structuring, applications

characterization methods : high resolution microscopy,synchrotrontechniques

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 367401 Lecture New Materials and Materials CharacterizationMethods

• 367402 Laboratory Course New Materials and MaterialsCharacterization Methods

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung: Präsenzstunden: 5 SWS * 14 Wochen 84 h



Vor- und Nachbereitung: 1, 5 h pro Präsenzstunde 105 hKlausur incl. Vorbereitung: 5 hGesamt: 180 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 36741 New Materials and Materials Characterization Methods (BSL),schriftlich, eventuell mündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35760 Phase Transformations




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Eric Jan Mittemeijer

9. Dozenten: Eric Jan Mittemeijer







12. Lernziele: The Students• are proficient in the field of solid state kinetics of materials.• are familiar with the most important manufacturing techniques in thefield of surface engineering and have knowledge about the properties ofproduced surfaces of the materials.• are able to apply the concepts of solid state kinetics and surfaceengineering methods in the development and research of new materials• have the ability to communicate with other experts with a scientific orengineering background.

13. Inhalt: Solid state kinetics: Diffusion and phase transformation kinetics Significance of the diffusion for the microstructure, defects; Fick's laws,thermodynamic factor, examples, Boltzmann-Matano analysis;substitutional and interstitial diffusion, Simmons and Balluffi experiment;Kirkendall-Effect, Darken-equation, Onsager-relations; grain boundarydiffusion (Fisher, Suzuoka, Whipple), diffusion along dislocations,diffusion induced grain boundary migration;Schottky- and Frenkel-deffects, mass transport in chemical and electricalpotential fields, effect of impurities;Diffusion in ionic semiconductors; diffusion in semiconductors,electromigration, interstitials in metals-> electron wind; homogeneous andheterogeneous reactions, Johnson-Mehl-Avrami equation, critical particlesize, analysis of transformation kinetics.

Surface Engineering Thermochemical processes: carburizing, nitriding, oxidizing, CVD andPVD, et ceteraCharacterizing of surfaces and thin layers:Development and measurement of residual stresses;Depth profile analysis

14. Literatur: • Fundamentals of Materials Science, E.J. Mittemeijer, Springer, 2010• Diffusion in Solids, Paul Shewmon, Wiley• Phase Transformations in Metals and Alloys, D.A. Porter, K.E.Easterling, Chapman & Hall



• Introduction to the Thhermodynamics of Materials, D.R. Gaskell, Taylor& Francis

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 357601 Vorlseung + Übung Phasenumwandlungen

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung:Präsenzstunden: 3SWS * 14 Wochen 42hVor- und Nachbereitung: 2 h pro Präsenzstunde 84h

Übung:Präsenzstunden: 1SWS * 14 Wochen 14hVor- und Nachbereitung: 2,5h pro Präsenzstunde 35hGesamt: 175h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35761 Phase Transformations (BSL), schriftlich, eventuell mündlich,Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 58050 Polymere Materialien





9. Dozenten: • Jochen Winkler• Michael Buchmeiser




11. Empfohlene Voraussetzungen: VO Grundlagen der Makromolekularen Chemie

12. Lernziele: Die Studierenden erhalten grundlegende Kenntnisse

• Auf dem Gebiet der Lacktechnologie• auf dem Gebiet der Verarbeitung von Polymeren, unter besonderer

Berücksichtigung von Faser bildenden Polymeren• auf dem Gebiet der Polymermodifizierung• über technisch bedeutende Polymere• über Struktur-Eigenschaftsbeziehungen Faser bildender Polymere

13. Inhalt: • chem. wirkende Hilfsstoffe (Flammschutzmittel, Antioxidantien,...)• phys. wirkende Hilfsstoffe (Weichmacher, Lichtschutzmittel, ...)• Coatings (Nanokomposite, ((V)UV Härtung, ESH),

(Oberflächenstrukturierung, inert gas processing)• Klebstoffe• Polymere in der Analytik (stationäre Phasen und Ionenaustauscher)• Polymere Träger für die heterogene Katalyse• Primärspinnverfahren• Ausrüstung von Textilien• Carbonfasern• Keramikfasern• Drucktechnologien• polymere Hochleitungsfasern (PBI, PBO, PBTZ, M5,...)• elektrisch leitfähige Polymere• Polymere für Batterien und Brennstoffzellen

14. Literatur: H.-G. Elias, Makromoleküle, Bd. 4; Wiley VCH (2003);

M. R. Buchmeiser (Ed.) Polymeric Materials in Organic Synthesis andCatalysis, Wiley-VCH (2003)

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 580501 VL Polymere Materialien

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit:Vorlesung: 4 h x 14 = 56 hPrüfung 1h 57 Stunden

Selbststudium:Vor/Nacharbeit: 1,5 x 4 x 14 84 StundenPrüfungsvorbereitung 39

Summe: 180 Stunden



17. Prüfungsnummer/n und -name: 58051 Polymere Materialien (BSL), schriftlich, eventuell mündlich, 90Min., Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35720 Solid State and Materials Chemistry




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Rainer Niewa

9. Dozenten: • Thomas Schleid•• Rainer Niewa







12. Lernziele: The students• are able to classify and describe solid compounds• understand concepts to comprehend and predict stable compounds• are able to correlate crystal structures and properties

13. Inhalt: • Structures and chemical bonding in complex inorganic compounds• Structure-properties correlations in solids• Synthesis strategies for solid materials• Functional properties of solids• Important analytical techniques for solid state compounds

14. Literatur: U. Müller, Inorganic Structural ChemistryA. West, Basic Solid State Chemistry

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 357201 Vorlesung Chemie metallischer Materialien• 357202 Vorlesung Chemie nichtmetallischer Materialien

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Lecture:

Präsenzstunden:Chemistry of Metallic Materials: 2 SWS x 14 Wochen =28 h;

Chemistry of Nonmetallic Materials: 2 SWS x 14 Wochen = 28 h

Vor- und Nachbereitung: 2 h pro Präsenzstunde = 112 hAbschlussprüfung incl. Vorbereitung 12 hSumme: 180 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35721 Solid State and Materials Chemistry (BSL), schriftlich,eventuell mündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 58370 Structure and Properties of Functional Polymers





9. Dozenten: Sabine Ludwigs




11. Empfohlene Voraussetzungen: Modul Polymerchemie

12. Lernziele: Fundamental knowledge about structure-property relationships ofpolymers serving as the basis for polymeric materials and functionalpolymers shall be generated. A main focus of this module lies in thearea of physical structures and properties of polymers on different lengthscales.

13. Inhalt: • Micro- and macro conformations

• Superstructures and self-assembly

• Polymer solutions and blends

• Nanomorphology of polymers (scattering & microscopy)

• Semicrystalline polymers, polymer brushes, SAMs

• Polymers in and at interfaces

• Polyelectrolytes

• Smart polymers

• Polymer electronics

• Bioinspired polymer-hybrid materials

• Top-down and Bottom-up approaches

14. Literatur: • L.H. Sperling, Introduction to Physical Polymer Science, Wiley-VCHVerlag

• U. W. Gedde, Polymer Physics, Chapman & Hall

• H.-G. Elias, Makromoleküle, Band 1-4, Wiley-VCH

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 583701 Vorlesung Physikalische Chemie von Polymeren


Vorlesung: 14 x 4 h = 64 h

Prüfung: 1 h

Selbststudium:



Vor-/Nachbereitung und

Prüfungsvorbereitung 115 h

Summe: 180 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 58371 Structure and Properties of Functional Polymers (BSL),Sonstiges, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35710 Surfaces & Colloids




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Cosima Stubenrauch

9. Dozenten: • Thomas Sottmann• Cosima Stubenrauch• Peer Fischer






11. Empfohlene Voraussetzungen: BSc Chemistry or BSC Material Sciences, Modul "Advanced Materials:Structure and Properties"

12. Lernziele: The students are able to

• apply the fundamentals of physical chemistry when describingcharacteristics of surfaces andcolloids.

• describe the significance of structure-property relationships on differentlength scales (macro, micro, nano).

• identify characteristic properties of surfactant solutions andmicroemulsions by employingappropriate experimental techniques and methods.

• interpret experimental results properly and submit adequate writtenreports on those results.

• give coherent oral reports on complex scientific problems in the field ofsurfaces and colloids.

13. Inhalt: Lecture Part I: Theoretical Background for Laboratories

Surfaces, surfactants, surface tension, formation of micelles and softcolloids, microemulsions and their structure, emulsions

Lecture Part II: Special Topics

Foams; Plasmons; Active Colloids; Variation of Colloidal Shape;Interactions between Colloids (and Matrix); Directed Assembly ofColloidal Structures

Seminar & Laboratories

After all laboratories each group presents and compares the resultsof all groups for one of the experiments. The different results fromdifferent surfactants should be discussed on the basis of the lecturecontent. In the laboratories (6 lab days, 4 hours per day), which are anintegral part of the module, methods for measuring interfacial tensions,for determining phase diagrams as well as for characterising micellarsolutions, microemulsions and emulsions will be used. Protocols for the



laboratories are a mandatory requirement to be allowed to sit the writtenexam.

14. Literatur: (a) Surfaces, Interfaces, and Colloids, D. Myers, 2nd ed., John Wiley &Sons, 1999;(b) The Colloidal Domain, D. Evans, H. Wennerström, 2nd ed., JohnWiley & Sons, 1999;(c) Emulsions, Foams, and Suspensions, L. Schramm, Wiley, 2005; (d)Microemulsions: Background, New Concepts, Applications, Perspectives,C. Stubenrauch (Ed.), John Wiley & Sons, Oxford, (2009), ISBN978-1-4051-6782-6

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 357101 Vorlesung+Praktikum+Seminar Oberflächen und Kolloide

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Lectureattendance: 26 hours autonomous student learning: 52 hoursSeminarattendance: 4 hoursautonomous student learning: 14 hoursLaboratoriesattendance: 24 hours (6 lab days à 4 h)autonomous student learning: 60 hoursTotal: 180 hours

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35711 Surfaces & Colloids (BSL), schriftliche Prüfung, 90 Min.,Gewichtung: 1.0, (or oral examination, 30 min)


19. Medienform:

20. Angeboten von:



213 Forschungsprofil 3: Biochemistry and Biotechnology

Zugeordnete Module: 35770 Advanced Biochemistry and Bioorganic Chemistry35780 Advanced Bioorganic Chemistry35790 Biochemie Praktikum für Chemiker35800 Genregulation, Chromatin und molekulare Epigenetik35810 Computational Biochemistry58030 Advanced Biocatalysis58040 Bioinorganic Chemistry58060 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik Praktikum und Seminar für

Studierende der Chemie58090 Proteinbiotechnologie



Modul: 58030 Advanced Biocatalysis





9. Dozenten: • Joachim Bill• Bernhard Hauer• Bettina Nestl








- understand function and mechanism of enzymes

- know methods for production and improvements

- are familiar with relevant examples of biocatalysis

- master the principles of biocatalysis

13. Inhalt: • Enzyme Engineering• Generation of novel enzymes• Function of cofactors and metals• Structural aspects of enzymes/stability• Cascade reactions• Access to non-physiological products and materials

14. Literatur: - Lutz, S. Protein Engineering Handbook, Wiley

- Drauz, K. Enzyme Catalysis in Organic Synthesis, Wiley

- McMurry, Begley: The Organic Chemistry of Biological Pathways

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 580301 Vorlesung Biokatalyse• 580302 Vorlesung Synthetische Biologie



Selbststudium:



17. Prüfungsnummer/n und -name: 58031 Advanced Biocatalysis (BSL), Sonstiges, Gewichtung: 1.0




19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35770 Advanced Biochemistry and Bioorganic Chemistry





9. Dozenten: • Albert Jeltsch• Sabine Laschat• Hans Rudolph• Renata Jurkowska• Dieter Wolf• Clemens Richert



Biochemistry and Biotechnology -->Grundmodul➞




12. Lernziele: Students will- understand the processes of Nucleic acid biochemistry and MolecularBiology

- understand the advanced aspects of general metabolism- familiarize themselves with the principles of the evoutionary origin ofNucleic acid biochemistry processes- comprehend the principles of regulation of these processes and theirroles in living cells- understand the mechanisms of key reactions in selected biosyntheticpathways- know synthesis and activities of selected bioactive compounds- are familiar with the bioorganic chemistry of certain biopolymers

13. Inhalt: Stoffwechselbiochemie

• Kohlenhydratstoffwechel: Glukoneogenese, Regulation• Glycogenabbau und Synthese, Regulation• Protein- und Aminosäureabbau (Harnstoffzyklus, Transaminierungen,

Abbau der Ketosäuren)• Aminosäuresynthese (N-Fixierung, Synthese der Ketosäuren)• Nukleotidabbau und Synthese• Stoffwechsel und Funktion von Lipiden (Membranlipide, Isopreonoide,

Eikosanoide, Steroide)• Photosynthese (Bakterielle Photosysteme, Lichtreaktion,

Dunkelreaktion, Regulation, C4 Pflanzen)• Grundlagen der Physiologie des Zucker-, Fett- und

Aminosäurestoffwechsels und der hormonalen Kontrolle• Pathophysiologische Effekte

Nukleinsäure Biochemie



• Struktur von Nukleinsäuren (A, B, Z DNA, RNA, Topologie, Tripelhelix,Tetraden, h-Loops, Modifikation von Nukleinsäuren)

• Struktur und Mechansimus von DNA bindenden Proteinen undEnzymen

• DNA Replikation (Mechanismus der DNA Polymerase, DNAPolymerasen in Bakterien und Eukaryoten, Intitiation, Termination)

• DNA Reparatur (Typen von DNA Schäden, postreplikative Reparatur,Base Excision, Nucelotide Excision, direkte Reparatur, non-homologous end joning, homologe Rekombination)

• Transkription und RNA Modifikation (RNA Polymerase, Modifikationvon mRNA, rRNA und tRNA)

• Proteinbiosynthese (tRNAs, genetischer Code, Aminoacyl tRNASynthetasen, Struktur von Ribosomen, Initiation, Elongation,Termination, nicht natürliche Aminosäuren)

• Genregulation in Prokaryoten (Operon, Attenuator, Riboswitch,Genetische Schalter)

Bioorganische Chemie

• Natürliche und synthetische bioaktive Stoffe• Bioorganische Chemie der Biopolymeren

14. Literatur: - current primary literature- Stryer, Biochemistry (6. th ed.), Freemann, New York- Voet, Voet & Pratt, Principles of Biochemistry: Life at the MolecularLevel (3rd ed.), Wiley 2008

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 357701 Vorlesung - Nukleinsäure Biochemie• 357702 Vorlesung Bioorganische Chemie• 357703 Vorlesung Biosynthesen und Metabolismus


Die Studierenden müssen 2 der 3 angebotenen Vorlesungen besuchen,die dann auch Inhalt der Prüfung sind.

• Vorlesung 1: 2 SWS x 14 Wochen = 28 h• Vorlesung 2: 2 SWS x 14 Wochen = 28 h

Selbststudium:

• 2 h pro Präsenzstunde = 112 h

Abschlussprüfung incl. Vorbereitung : 12 h

Summe: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35771 Advanced Biochemistry and Bioorganic Chemistry (BSL),schriftlich, eventuell mündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:




Modul: 35780 Advanced Bioorganic Chemistry





9. Dozenten: • Clemens Richert• Jörg Senn-Bilfinger• Peter Fischer• Michael Börsch









12. Lernziele: Students will• be exposed to current topics in bioorganic and biophysical chemistry• learn how biologically relevant molecules are synthesized, understandtheir spectroscopic and biophysical properties, and gain insights into theirfunction• develop an understanding of the principles of bioorganic and biophysicalchemistry

13. Inhalt: This course will be taught in two separate classes. The first of the classesis entitled Advanced Bioorganic Compounds and focuses on compoundsused in contemporary bioorganic and biomedical chemistry. The secondof the courses focuses on spectroscopic and structural aspects ofbioorganic compounds. This class is entitled Biophysical Chemistry andStructure.

In Advanced Bioorganic Compounds the chemistry of important classesof biologically relevant compounds will be presented with an emphasis oncompounds that are used in biomedical or biotechnological applications.

In Biophysical Chemistry and Structure the structure and dynamics ofbiologically relevant molecules and biomacromolecules will be presented.Topics may include methods for the detection, characterization, andstructural characterization of biomolecules, as well as methodologies forlabeling and conformational studies.



14. Literatur: - Claridge, T. D. W. "High-Resolution NMR techniques in OrganicChemistry", Elsevier (2008)- R. Phillips et al., Physical Biology of the Cell, Garland (2009)- Blackburn, Gait, Loakes and Williams, Nucleic Acids in Chemistry andBiology, RSC Publishing, 2006.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 357801 Vorlseung Bioorganische Verbindungen für Fortgeschrittene• 357802 Vorlseung Biophysikalische Chemie und Struktur


17. Prüfungsnummer/n und -name: 35781 Advanced Bioorganic Chemistry (BSL), schriftlich, eventuellmündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35790 Biochemie Praktikum für Chemiker





9. Dozenten: • Renata Jurkowska• Hans Rudolph• Albert Jeltsch







12. Lernziele: Die Studierenden• Lernen grundlegende Methoden in der praktischen Biochemie,Proteinchemie, und Molekularbiologie.• Erlernen die Dokumentation von Versuchsergebnissen• Diskutieren Ergebnisse mit Hilfe von LiteraturangabenErlernen die Planung von Experimenten mit Kontrollen undWiederholungen

13. Inhalt: Methoden der Biochemie• Proteine: Aktivität, Reinigung, Löslichkeit, Stabilität• Elektrophorese, Western Blot• Enzymkinetik, Photometrie• DNA: Polymerase-Kettenreaktion (PCR), Elektrophorese,Restriktionsverdau• Kohlenhydrat Biochemie

14. Literatur: Pratikumsskript

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 357901 Biochemie Praktikum für Chemiker

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Praktikum und Seminar Biochemie

Präsenzzeit: 80 Stunden (10 Tage a 8 Stunden)

Selbststudium: 50 Stunden

Verfassen des Protokols: 30 Stunden

SUMME: 160 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35791 Biochemie Praktikum für Chemiker (BSL), schriftliche Prüfung,Gewichtung: 1.0

18. Grundlage für ... : • 80730Bachelorarbeit Chemie• 80250Masterarbeit Chemie



19. Medienform:




Modul: 58040 Bioinorganic Chemistry





9. Dozenten: • Wolfgang Kaim• Brigitte Schwederski








- learn about the role of "inorganic" elements in biochemical processes

- understand function and mechanism of enzymes in particularmetalloenzymes

13. Inhalt:

14. Literatur: - W. Kaim, B. Schwederski, A. Klein Bioinorganic Chemistry, Wiley

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 580401 Vorlesung Bioanorganische Chemie



Selbststudium:

2h pro Präsenzzeit Vorlesung: 56h


17. Prüfungsnummer/n und -name: 58041 Bioinorganic Chemistry (BSL), schriftlich oder mündlich,Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35810 Computational Biochemistry




8. Modulverantwortlicher: Apl. Prof. Jürgen Pleiss

9. Dozenten: • Jürgen Pleiss• Johannes Kästner





Theory and Simulation -->Spezialmodule➞




>Forschungsprofil 4: Theory and Simulation in Chemistry➞


12. Lernziele: The students• know widely used bioinformatics methods to analyse protein sequencesand to model protein structures• are able to apply these methods to simple problems by using biologicaldatabases and bioinformatics tools, and to present and discuss theresults in written and in oral form• understand the basic concepts of the description of proteins by forcefields• know system properties that can be modelled by molecular dynamicssimulations, and know the respective methods• know the biochemical properties that can be modelled by QM/MMsimulations• know how molecular mechanics and molecular docking are applied topredict protein-ligand-complexes

13. Inhalt: • biological databases (sequence and structure of proteins)• sequence alignment• phylogenetic analysis• patterns, profiles, domains• protein architectures and protein folding• modelling of protein structure• molecular dynamics simulation• force fields for proteins and ligands• QM/MM simulations• docking of proteins and ligands

14. Literatur: Durbin, Eddy, Krogh, Mitchison "Biological Sequence Analysis"Leach "Molecular Modelling"



15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 358101 Vorlesung Bioinformatik 1• 358102 Vorlesung Simulation von Proteinen• 358103 Übung Simulation von Proteinen


17. Prüfungsnummer/n und -name: 35811 Computational Biochemistry (BSL), schriftlich, eventuellmündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 58060 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik Praktikum undSeminar für Studierende der Chemie





9. Dozenten: • Albert Jeltsch• Renata Jurkowska• Tomasz Jurkowski• Srikanth Kudithipudi






11. Empfohlene Voraussetzungen: Advanced Biochemistry and Bioorganic Chemistry

12. Lernziele: In der Laborübung erlernen die Studierenden

• den Einsatz moderner Methoden in der Biochemie und MolekularenEpigenetik

• Experimente zu planen, durchzuführen und auszuwerten• das Verfassen von Laborprotokollen

Im Seminar diskutieren die moderne Literatur und erlernen diePräsentation von Ergebnissen

13. Inhalt: Mechanismen der Genregulation, Epigenetische Signale undModellsysteme, Mechanismen epigenetischer Regulation,Chromatinstruktur, zelluläre Biochemie

Methoden zum Studium der DNA Bindung, Protein-ProteinWechselwirkung, Proteinanalytik, und Proteinexpression

14. Literatur: Nelson/Cox, Lehninger Biochemistry

Watson et al., Molecular Biology of the Gene.

Epigenetics Allis/Jenuwein/Reinbert, Cold Spring Harbor LaboratoryPress

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 580602 Seminar Biochemische Methoden für Fortgeschrittene• 580603 Praktikum Biochemische Methoden für Fortgeschrittene

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Laborübung

Präsenzzeit: 50 Stunden


Summe: 120 Stunden



Seminar



Summe: 30 Stunden

SUMME: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 58061 DNA Biochemie und Molekulare Epigenetik Praktikum undSeminar für Studierende der Chemie (BSL), Sonstiges,Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35800 Genregulation, Chromatin und molekulare Epigenetik





9. Dozenten: • Albert Jeltsch• Tomasz Jurkowski• Renata Jurkowska






11. Empfohlene Voraussetzungen: Biochemie für Fortgeschrittene oder Advanced Biochemistry andBioorganic Chemistry


• verstehen die molekularen Grundlagen des biologischenInformationstransfers und der Regulation der Genexpression

• verstehen die Struktur und Dynamik von Chromatin• verstehen die Konzepte und molekulare Mechanismen der

Genregulation• können Experimente entwerfen, experimentelle Daten kritisch

interpretieren und Schlußfolgerungen aus experimentellen Befundenschließen

• können die Aussagekraft experimenteller Strategien einschätzen undgeeignete Kontrollexperimente entwerfen

• verstehen die molekularen Grundlagen des biologischenInformationstransfers und der Regulation der Genexpression

• lernen moderne Konzepte von epigenetischen Regulationsprozessen• wenden molekulare Grundlagen epigenetischer Prozesse an um

biologische Vorgänge wie Entwicklung und Differenzierung zuverstehen

• verstehen die Rolle epigenetischer Prozesse bei Krankheiten

13. Inhalt: • Struktur und Funktion von Chromatin• Mechanismen der Genregulation in Eukaryoten• Epigenetische Modellsysteme• Mechanismen epigenetischer Regulation• DNA Modifikation (Methylierung, Oxidation von Methylcytosin)• Histon Modifikationen (Acetylierung, Methylierung, Ubiquitylierung)• Nicht codierende RNA• Imprinting• X-Chromosom Inaktivierung• Differenzierung und Stammzellen• Rolle epigenetischer Regulation bei Krankheiten• Epigenetische System in Pflanzen

14. Literatur: Nelson/Cox, Lehninger Biochemistry



Watson et al., Molecular Biology of the Gene.Epigenetics Allis/Jenuwein/Reinbert, Cold Spring Harbor LaboratoryPress

aktuelle Publikationen

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 358001 Vorlesung Genregulation, Chromatin und molekulareEpigenetik

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit 4 SWS x 14 Wochen: 56 hSelbststudium: 112 h (ca. 2 h pro SWS)Prüfungsvorbereitung und Prüfung: 12 hSumme: 180 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35801 Genregulation, Chromatin und molekulare Epigenetik (BSL),schriftliche Prüfung, 60 Min., Gewichtung: 1.0

18. Grundlage für ... : • 80630Masterarbeit Technische Biologie• 80250Masterarbeit Chemie

19. Medienform:




Modul: 58090 Proteinbiotechnologie





9. Dozenten: Bernhard Hauer




11. Empfohlene Voraussetzungen: Biochemische Grundlagen des BSc-Grundstudiums


• verstehen Funktion und Struktur von Proteinen• kennen Methoden zur Herstellung, Reinigung und Optimierung von

Proteinen• kennen Methoden zur Analyse biokatalytischer Reaktionen• können Synthesen mit Enzymen durchführen und charakterisieren• können Enzyme charakterisieren

13. Inhalt: • Reinigugngsverfahren für Proteine• Optimierung von Enzymeigenschaften: rekombinante Enzyme und

Protein Engineering• Herstellung von Enzmymutanten• Charakterisierung von Enzymen• Bioanalytik zB photometrische Verfahren,• HPLC- und GC-Analytik, enzymatische Analyse

14. Literatur: aktuelle Primärliteratur

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 580901 Vorlesung Proteinbiochemie



Selbststudium:



17. Prüfungsnummer/n und -name: 58091 Proteinbiotechnologie (BSL), schriftlich oder mündlich,Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



214 Forschungsprofil 4: Theory and Simulation in Chemistry

Zugeordnete Module: 35810 Computational Biochemistry35820 Advanced Methods of Quantum Chemistry35830 Programming and Numerical Methods35840 Simulationsmethoden in der Physik für Chemiker I35850 Group Theory and Molecular Spectroscopy35860 Molecular Quantum Mechanics



Modul: 35820 Advanced Methods of Quantum Chemistry





9. Dozenten: • Hans-Joachim Werner• Johannes Kästner• Andreas Köhn



Theory and Simulation -->Grundmodul➞



11. Empfohlene Voraussetzungen: Vorlesung Theoretische Chemie,Vorlesung Computational Chemistry


• Know the most import methods of quantum chemistry.• Are able to choose for a given simulation task an appropriate method.• Can judge the computational effort and the accuracy of different

methods.• Understand the physical and mathematical foundations of important

quantum chemical methods.

13. Inhalt: Hartree-Fock Theory; method of second quantization; static anddynamical electron correlation effects; configuration interaction, Møller-Plesset perturbation theory, coupled-cluster methods; multiconfigurationself-consistent field theory; multi-reference perturbation theory,multi-reference configuration interaction; calculation of electronicallyexcited states; calculation of molecular properties: dipole moments,polarizabilities, transition moments, spin-orbit couplings; analytical energygradients and their relation to molecular properties; density functionaltheory; density fitting approximations; linear scaling methods: multipoleapproximations for Hartree-Fock and density functional theory, localapproximations of electron correlation; explicitly correlated methods;foundations of electronic structure calculations for solids; other topics inquantum chemistry

14. Literatur: R. McWeeny, Methods of Molecular Quantum Mechanics, second edition,1989

F. Jensen, Introduction to Computational Chemistry, second edition, 2007

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 358201 Vorlesung Fortgeschrittene Methoden der Quantenchemie• 358202 Übung Fortgeschrittene Methoden der Quantenchemie




17. Prüfungsnummer/n und -name: 35821 Advanced Methods of Quantum Chemistry (BSL), schriftlich,eventuell mündlich, 120 Min., Gewichtung: 1.0


19. Medienform:




Modul: 35810 Computational Biochemistry




8. Modulverantwortlicher: Apl. Prof. Jürgen Pleiss

9. Dozenten: • Jürgen Pleiss• Johannes Kästner











12. Lernziele: The students• know widely used bioinformatics methods to analyse protein sequencesand to model protein structures• are able to apply these methods to simple problems by using biologicaldatabases and bioinformatics tools, and to present and discuss theresults in written and in oral form• understand the basic concepts of the description of proteins by forcefields• know system properties that can be modelled by molecular dynamicssimulations, and know the respective methods• know the biochemical properties that can be modelled by QM/MMsimulations• know how molecular mechanics and molecular docking are applied topredict protein-ligand-complexes

13. Inhalt: • biological databases (sequence and structure of proteins)• sequence alignment• phylogenetic analysis• patterns, profiles, domains• protein architectures and protein folding• modelling of protein structure• molecular dynamics simulation• force fields for proteins and ligands• QM/MM simulations• docking of proteins and ligands

14. Literatur: Durbin, Eddy, Krogh, Mitchison "Biological Sequence Analysis"Leach "Molecular Modelling"



15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 358101 Vorlesung Bioinformatik 1• 358102 Vorlesung Simulation von Proteinen• 358103 Übung Simulation von Proteinen


17. Prüfungsnummer/n und -name: 35811 Computational Biochemistry (BSL), schriftlich, eventuellmündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35850 Group Theory and Molecular Spectroscopy




8. Modulverantwortlicher: Apl. Prof. Guntram Rauhut

9. Dozenten:







12. Lernziele: Students will understand

• basics and applications of group theory• the quantum chemical simulation of molecular spectra• the calculation of spectra with the help of quantum chemical software

13. Inhalt: Group theory:

Basics: Symmetry and point groups, mathematical basis, matrixrepresentations, irreducible representations, character table, reduction ofrepresentations, direct products, vanishing intergrals and selection rules,projection operators, symmetry adapted bases.Applications: Hückel Theory, Crystal Field Theory, vibrations

Theoretical spectroscopy of molecules:

Connection between molecular properties and gradients; coordinatesystems (separation of rotation and vibration); potential energysurface generation; vibrational spectroscopy (harmonic and variationalanharmonic approaches); vibration correlation methods; calculationof electronic excitation energies; multi-reference methods (MCSCF);transition moments; calculation of vibronic transitions (Franck-Condonfactors)

14. Literatur: Atkins, Friedman, „Molecular Quantum Mechanics"Cotton, „Chemical Applications of Group Theory"Jensen, „Introduction to Computational Chemistry"

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 358501 Lecture Group Theory and Molecular Spectroscopy• 358502 Exercise Group Theory and Molecular Spectroscopy


• Group Theory and Molecular Spectroscopy, lecure: 3 SWS x 14Wochen = 42 h

• Exercises: 1 SWS x 14 Wochen = 14 h



Selbststudium:



Summe: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35851 Group Theory and Molecular Spectroscopy (BSL), schriftlich,eventuell mündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35860 Molecular Quantum Mechanics





9. Dozenten: • Johannes Kästner• Andreas Köhn







12. Lernziele: The students:• Understand the techniques used in quantum theory• Can solve Schrödinger's equation for special one-dimensional problems• Understand the quantization of the angular momentum and its additions• Can derive and apply perturbation theory• Know the consequences of relativity on quantum-mechanical systems• Are able to calculate reaction rates by using transition state theory• Understand the basis of scattering theory

13. Inhalt: Vector spaces, function spaces, and operators; operators andobservables. Angular momentum, creation- and destruction operators,eigenfunctions (spherical harmonics), addition of angular momentum,application of the algebra of the angular momentum in spectroscopyand dynamics. Time-dependent perturbation theory, interactionof electromagnetic radiation with molecules, intensities, Einstein-coefficients, oscillator strengths. Quantum statistics (bosons, fermions).Relativistic effects (scalar, spin-orbit coupling).Chemical Kinetics and Tunneling: partition functions, transition statetheory, RRKM; wave packets, one-dimensional potential problems, basisof scattering theory; Feynman path integrals and instanton theory. Othertopics in theoretical chemistry.

14. Literatur: • Atkins, Molecular Quantum Mechanics

• Cohen-Tannoudji, Quantum Mechanics

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 358601 Lecture Molecular Quantummechanics• 358602 Exercise Molecular Quantummechanics


17. Prüfungsnummer/n und -name: 35861 Molecular Quantum Mechanics (BSL), schriftlich, eventuellmündlich, 120 Min., Gewichtung: 1.0




19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35830 Programming and Numerical Methods




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Johannes Kästner

9. Dozenten:







12. Lernziele: The students can:• Formulate mathematical methods in application-oriented form andimplement them in programs• Apply these methods to the analysis, modeling, and simulation ofproblems in chemistry and physics.

13. Inhalt: Introduction into scientific programming, solution of linear systems ofequations (application: e.g. least-squares fitting), solution of eigenvalueproblems (application: e.g. harmonic oscillators, Hartree-Fock, Hückel-theory), interpolation and extrapolation of data, determination ofstationary points (application: e.g. geometry optimization), numericaldifferentiation and integration (application: e.g. trajectories), solutionof differential equations (kinetics), use of numeric libraries (BLAS,LAPACK), visualization

14. Literatur: Numerical Recipies in Fortran 90, Second Edition, 1996

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 358301 Lecture Numerical Methods• 358302 Laboratory Course Numerical Methods


• Numerical Methods, lecure: 2 SWS x 14 Wochen = 28 h• Tutorial/Laboratory course: 2 SWS x 14 Wochen = 28 h

Selbststudium:



Summe: 180 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35831 Programming and Numerical Methods (BSL), schriftlich,eventuell mündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:



20. Angeboten von:



Modul: 35840 Simulationsmethoden in der Physik für Chemiker I




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Christian Holm

9. Dozenten: • Christian Holm• Maria Fyta






11. Empfohlene Voraussetzungen: • Fundamental Knowledge of theoretical and experimental physics, inparticular Thermodynamics and Statistical Physics.

• Unix basics• Basic Programming skills in C and Python• Basics of Numerical Mathermatics

12. Lernziele: The goal is to obtain a thorough understanding of numerical methodsfor simulating physical phenomena of classical and quantum systems.Afterward, the participants shall be able to autonomously apply simulationmethods to a given problem. The tutorials also support media- andmethodological skills.

13. Inhalt: Simulation Methods in Physics 1 (2 SWS Lecture + 2 SWS Tutorialsin Winter Term)

Homepage (Winter Term 2015/2016):http://www.icp.uni-stuttgart.de/~icp/Simulation_Methods_in_Physics_I_WS_2015/2016

• History of Computers• Finite-Element-Method• Molecular Dynamics (MD)

• Integrators• Different Ensembles: Thermostats, Barostats• Observables

• Simulation of quantum mechanical problems• Solving the Schrödinger equation• Lattice models, Lattice gauge theory

• Monte-Carlo-Simulations (MC)• Spin Systems, Critical Phenomena, Finite Size Scaling• Statistical Errors, Autocorrelation

14. Literatur: • Frenkel, Smit, „Understanding Molecular Simulations“, AcademicPress, San Diego, 2002.

• Allen, Tildesley, „Computer Simulation of Liquids". Oxford SciencePublications , Clarendon Press, Oxford, 1987 .



15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 358401 Vorlesung Simulationsmethoden in der Physik für ChemikerI

• 358402 Übung Simulationsmethoden in der Physik für Chemiker I

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: • Lecture "Simulation Methods in Physics 1":28h Attendance, 56h Home work

• Tutorials "Simulation Methods in Physics 1":28h Attendance, 68h Doing the Excercises

Total: 180h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35841 Simulationsmethoden in der Physik für Chemiker I (BSL),Sonstiges, Gewichtung: 1.0, Benotung der Lösungen derÜbungsaufgaben


19. Medienform:

20. Angeboten von: Institut für Computerphysik



220 nicht profilgebundene Wahlpflichtmodule

Zugeordnete Module: 17750 Grundzüge des gewerblichen Rechtsschutzes17760 Online-Recherchen in Chemiedatenbanken26060 Chemistry of the Atmosphere35870 Mikroreaktionstechnik35880 Geochemie35890 Analytik für Fortgeschrittene mit Massenspektrometrie und Elektronenstrahl-

Mikroanalyse37230 Kristallstruktur und Mikrostruktur61310 Polymere Elektronik



Modul: 35890 Analytik für Fortgeschrittene mit Massenspektrometrie undElektronenstrahl-Mikroanalyse





9. Dozenten: • Joachim Opitz• Thomas Theye


M.Sc. Chemie, PO 2011➞ Wahlpflichtbereich B: (profilungebunden)

M.Sc. Chemie, PO 2014➞ Wahlpflichtmodule -->nicht profilgebundene Wahlpflichtmodule➞

11. Empfohlene Voraussetzungen: BSc Chemie

12. Lernziele: Die Studierenden erwerben weitergehende Kenntnisse in derMikrosonenanalytik (mit Elektronenstrahlen) und Massenspektrometrie.Sie befähigen die Studierenden zur Durchführung molekularerStrukturermittlung, der Elementanalyse (insbesondere mithoher Ortsauflösung bei Festkörpern) und zur Ermittlungphysikalischer Parameter (Bindungsenergiesn, Protonenaffinitäten,Aktivierungsenergien etc.) von Molekülen und Fragmenten.

13. Inhalt: Vorlesung (Massenspektrometrie): Grundlagen der verschiedenen Gerätetypen, Ionisierungsverfahren,Ionentrennung, Ionendetektion, Auflösungsvermögen, Feinmassen,Summenformeln, Spektreninterpretation, strukturspezifischeFragmentierung, metastabile Zerfälle, Ionisierungs- und Auftrittsenergien,thermochemische Berechnungen, Komponententrennung (GC/MS,LC/MS).Vorlesung (Elektronenstrahl-Mikrosondenanalytik): Mikroanalytik mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde, Theorie undapparative Voraussetzungen.Übung: Spektren- und Dateninterpretation, eigene Messungen an den jeweiligenGeräten.

14. Literatur: J.H. Gross, Mass Spectrometry, Springer Verlag, Berlin, 2004,J.L. Holmes, C. Aubry, P.M. Mayer, Assigning Structures to Ions in MassSpectrometry, CRC Press, Boca Raton (Fl), 2007,H. Kienitz, Massenspektrometrie, Verlag Chemie, Weinheim, 1968(Vorlesung Massenspektrometrie),V.D. Scott, G. Love, S.J.B. Reed, Quantitative Electron-ProbeMicroanalysis, Ellis Horwood, New York, 1995 (VorlesungElektronenstrahl-Mikrosondenanalytik), Skripten (Übung).

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 358901 Vorlesung Massenspektrometrie für Fortgeschrittene• 358902 Vorlesung Elektronenstrahl-Mikrosondenanalytik• 358903 Übung Massenspektrometrie und Elektronenstrahl-

Mikrosondenanalytik

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesungen



Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 62 StundenSumme: 90 Stunden

Übung Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 62 StundenSumme: 90 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35891 Analytik für Fortgeschrittene mit Massenspektrometrie undElektronenstrahl-Mikroanalyse (USL), schriftlich, eventuellmündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 26060 Chemistry of the Atmosphere




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Cosima Stubenrauch

9. Dozenten: • Cosima Stubenrauch• Ulrich Vogt




11. Empfohlene Voraussetzungen: Basics in Chemistry, Physics, and Air Quality Control

12. Lernziele: The graduates of the module understand the basic physical and chemicalprocesses in the tropo- and the stratosphere. The influence of airpollutants in the ambient air and on a global scale can be explained,which, in turn, allows classifying and assessing the air quality in a definedarea. This is the basis for the understanding and justification of airpollution abatement measures.

13. Inhalt: I: Chemistry of the Atmosphere (Stubenrauch)

• Structure of the atmosphere• Radiation balance of the Earth• Global balances of trace gases• OH radical• Chemical degradation mechanisms• Stratospheric chemistry, ozone hole• Tropospheric chemistry• Greenhouse effect, climate

II: Air Pollutants in Urban and Rural Areas and MeteorologicalInfluences (Vogt)

• Spatial distribution of air pollutants in urban and rural areas• Temporal variation and trends in air quality• Carbon compounds, sulfur dioxide, particulate matter, nitrogen oxides,

tropospheric ozone• Meteorological influences

14. Literatur: • Introduction to Atmospheric Chemistry, D.J. Jacob, PrincetonUniversity Press, Princeton, 1999

• Chemistry of the Natual Atmosphere, P. Warneck, Academic Press,San Diego, 2000

• Sonderheft von "Chemie in unserer Zeit", 41. Jahrgang, 2007, Heft 3,133-295

• Air Quality Control, G. Baumbach, Springer Verlag, Berlin, 1996• News on Topics from Internet (e.g. UBA, LUBW)

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 260601 Vorlesung Chemie der Atmosphäre

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Attendance: 35 h (28 h Lectures & 7 h Exkursion)Autonomous Student Learning: 55 h



Total: 90 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 26061 Chemistry of the Atmosphere (USL), schriftliche Prüfung, 60Min., Gewichtung: 1.0


19. Medienform: blackboard, PowerPoint presentations, demonstration of measurements

20. Angeboten von: Institut für Physikalische Chemie



Modul: 35880 Geochemie





9. Dozenten: • Hans-Joachim Massonne• Thomas Theye




11. Empfohlene Voraussetzungen: keine

12. Lernziele: Die Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse zurGeochemie (geochemischer Aufbau der Erde, Elementverteilung,Isotopensignaturen zum Prozessverständnis, Vulkanismus,Gesteinsmetamorphose). Darüber hinaus sind sie in der Lage, mitFachleuten über den Themenbereich "Geochemie" zu diskutieren.

13. Inhalt: Vorlesung: Die folgenden Themen werden behandelt: Geochemischer Aufbau derErde, analytische Methoden, Hochdruckexperimente, Elementverteilung,Kristallchemie, Gesteinsmetamorphose, Magmenherkunft undgeochemisch relevante Isotopenverhältnisse. Die Verwendung solcherVerhältnisse zum Verständnis geologischer Prozesse wird detaillierterdargestellt.Übung: Geochemische Proben (Gestein, Boden, Wasser) werden im Geländegenommen sowie nach Art der Probe im Labor weiter aufbereitet, mittelsPolarisationsmikroskopie und Röntgenpulverdiffraktometrie untersuchtund schließlich mit Methoden der Röntgenfluoreszenzspektrometrieund ICP-Massenspektrometrie sowie einer Elektronenstrahl-Mikrosondeanalysiert.

14. Literatur: F. Albarede, Geochemistry: an introduction, Cambridge Univ. Press, 2nded. (Vorlesung)

M.K. Pavicevic & G. Amthauer, Physikalisch-chemischeUntersuchungsmethoden in den Geowissenschaften, Band 1 und 2.,Schweizerbart'sche Verlagsb., 2000 (Übung)

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 358801 Vorlesung Geochemie I• 358802 Vorlesung Geochemie II (Isotopengeochemie)• 358803 Übung Geochemie

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung:



Summe: 84 Stunden



Übung: Präsenzzeit: 28 StundenSelbststudium: 68 StundenSumme: 96 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35881 Geochemie (USL), schriftlich, eventuell mündlich,Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 17750 Grundzüge des gewerblichen Rechtsschutzes



4. SWS: 2.0 7. Sprache: -

8. Modulverantwortlicher: Brigitte Schwederski

9. Dozenten: Andreas Schrell





12. Lernziele: Die Studierenden können in Grundzügen die wesentlichenrechtlichen Instrumente zum Schutz intellektueller Leistungen,das heißt insbesondere das Patent-, das Gebrauchsmuster-, dasGeschmacksmuster (Design)- und das Markenrecht, sowie ergänzenddazu die tragenden Bestimmungen des Arbeitnehmererfindergesetzeserfassen und anwenden.

13. Inhalt: Wesentlicher Inhalt der Vorlesung ist das deutsche, europäischeund internationale Patentrecht. In vielen Fällen anhand praktischerAnwendungsbeispiele aus der Patentierung chemischer undbiotechnologischer Erfindungen lernen die Studierenden dengrundlegenden Anwendungsbereich, die Voraussetzungen zum Erwerb,die Kostenfolgen und die sich aus dem Erwerb ableitenden rechtlichenKonsequenzen des Patentrechtes kennen. Besonderer Wert wirdauf den Bezug dieser Rechtssysteme zu den Innovationsbeiträgendes Chemikers und Biologen gelegt, wobei die Studierenden auchpraktische Übungen zur Formulierung von Patentansprüchen und zumBewerten des Schutzbereiches von Patenten durchführen. Die Vorlesungvermittelt auch Grundkenntnisse im dem Patentrecht ähnlichenGebrauchsmusterrecht, dem Designschutz (Geschmacksmusterrecht)und dem Markenrecht sowie dem Arbeitnehmererfindergesetz, das auchfür Hochschulbeschäftigte Anwendung findet.


15. Lehrveranstaltungen und -formen: 177501 Vorlesung oder 3-tägige Blockveranstaltung Grundzüge desgewerblichen Rechtsschutzes

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 56 h

Selbststudiumszeit / Nacharbeitszeit: 34 h

Gesamt: 90 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 17751 Grundzüge des gewerblichen Rechtsschutzes (USL),schriftliche Prüfung


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 37230 Kristallstruktur und Mikrostruktur




8. Modulverantwortlicher: Univ.-Prof. Eric Jan Mittemeijer

9. Dozenten: Eric Jan Mittemeijer




11. Empfohlene Voraussetzungen: Einführung Materialwissenschaft

12. Lernziele: Die Studierenden:

* beherrschen die Konzepte der Symmetrie von Kristallen und derenEinfluss auf die Materialeigenschaften.* haben Kenntnis vom Aufbau und der Struktur intermetallischer Phasen* sind in der Lage mit Kristallstrukturinformationen zu arbeiten.* Können Erstarrungsvorgänge von reinmetallen und Legierungen,anhand von quantitativen Modellen nachvollziehen.* sind in der Lage Ausscheidungs-, Vergröberungs- undRekristallisationsprozesse auch im Zusammenhang mit Grenzflächen-,Spannungs-, Oberflächen- und Magnetfeldeffekten sowohlphänomenologisch als auch quantitativ nachzuvollziehen.* sind in der Lage, sich mit Spezialisten aus dem naturwissenschaftlichenUmfeld, über Kristallographie, Erstarrungsvorgänge und Vielkristalleauszutauschen.

13. Inhalt: Symmetrie von Kristallen

Punktgruppensymmetrie (Hermann-Mauguin-Symbolik),Translationsymmetrie/Bravaisgitter, Raumgruppen,

Kristallklassen

Reziproker Raum, Laue-Klassen, Symmetrie und Eigenschaftstensoren

Strukturelle Aspekte ausgewählter intermetallischer Phasenz. B. Frank-Kasper-Phasen

Umgang mit Kristallstrukturinformationen, Datenbanken

Erstarrung reiner Metalle:

Keimbildung und Wachstum; Gefügeentwicklung; Betrachtungen zumWärmefluss

Erstarrung von Legierungen:

fest-flüssig-Gleichgewicht in Legierungen; Stoffverteilung bei derErstarrung; konstitutionelle Unterkühlung; Seigerungen

Ein- und mehrphasige Vielkristalle:



Korngrenzen; Textur (stereografische Projektion, Polfigur,Orientierungsverteilungsfunktion ODF, experimentelle Methodender Texturanalyse); Ausscheidungen / Umwandlungen; Analyse vonStrukturfehlern (Röntgenbeugung, Transmissionselektronenmikroskopie)

Phasenumwandlungstypen

Amorphe Metalle und Rekristallisation

Ausscheidung und Vergröberung

Erholung und Rekristallisation

Einfluss von Grenz- und Oberflächen

Auswirkungen von Spannungen und Magnetfeldern

14. Literatur: Textbücher: Fundamentals of Materials Science, E.J. Mittemeijer,Springer, 2010

15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 372301 Vorlesung Kristallstruktur u. Mikrostruktur• 372302 Übung Kristallstruktur u. Mikrostruktur

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Vorlesung: Präsenzstunden: 3SWS * 14 Wochen 42hVor- und Nachbereitung: 1.5h pro Präsenzstunde 63h

Übung: Präsenzstunden: 2SWS * 14 Wochen 28hVor- und Nachbereitung: 2h pro Präsenzstunde 56hGesamt: 189h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 37231 Kristallstruktur und Mikrostruktur (USL), schriftlich odermündlich, Gewichtung: 1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 35870 Mikroreaktionstechnik










12. Lernziele: Die Studierenden• beherrschen die Grundlagen der Mikroreaktionstechnik• können für eine vorgegebene Reaktion das Potential derMikroreaktionstechnik abschätzen• kennen Ausführungsformen von Mikroreaktoren

13. Inhalt: • Grundlagen der Mikroreaktionstechnik• Mikrofluidik• Intensivierung des Wärmetransports• Intensivierung des Stofftransports• Intensivierung von Oberflächenphänomenen• Potentiale der Mikroreaktionstechnik• Hoch-exotherme Reaktionen• Mischungssensitive Reaktionen• Mehrphasenreaktionen• Inhärente Sicherheit• Auslegungsaspekte

14. Literatur: • E. Klemm, M. Rudek, G. Markowz, R. Schütte,Mikroverfahrenstechnik,in: R. Dittmeyer, W. Keim, G. Kreysa, A. Oberholz (Hg.), Winnacker,Küchler, Chemische Technik - Prozesse und Produkte, Band 2: NeueTechnologien,5. Auflage, WILEY-VCH, Weinheim, 2004.• Hessel, Volker / Renken, Albert / Schouten, Jaap C. / Yoshida, Jun-ichi(Hrsg.), Micro Process Engineering, Wiley-VCH, Weinheim 2009.

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 358701 Vorlesung Mikroreaktionstechnik

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 28StundenSelbststudium: 62 StundenSumme: 90 Stunden

17. Prüfungsnummer/n und -name: 35871 Mikroreaktionstechnik (USL), schriftlich, eventuell mündlich,Gewichtung: 1.0




19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 17760 Online-Recherchen in Chemiedatenbanken




8. Modulverantwortlicher: Brigitte Schwederski

9. Dozenten: • Siegfried Förster• Jürgen Pleiss• Brigitte Schwederski• Falk Lissner• Otto Mundt• Thomas Rudolph






• beherrschen die Grundlagen der Online-Literaturrecherche inallgemeinen chemierelevanten Datenbanken wie SCIFINDER undBeilstein, aber auch in speziellen Datenbanken zur Struktursuche,

• können die Suchergebnisse sinnvoll interpretieren und bewerten.

13. Inhalt: • Überblick über chemische Literatur und den Aufbau derunterschiedlichen Datenbanken Web of Science/Science Citation IndexScifinder: allgemeine und spezielle Suchstrategien

• Beilstein: allgemeine und spezielle Suchstrategien CambridgeStructural Database (CSD) Inorganic Crystal Structure Database(ICSD) Protein Data Bank


15. Lehrveranstaltungen und -formen: • 177601 Vorlesung Online-Recherchen in Chemiedatenbanken• 177602 Übung Online-Recherchen in Chemiedatenbanken

16. Abschätzung Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 34 h

Selbststudiumszeit / Nacharbeitszeit: 56 h

Gesamt: 90 h

17. Prüfungsnummer/n und -name: 17761 Online-Recherchen in Chemiedatenbanken (USL), schriftlichePrüfung


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 61310 Polymere Elektronik





9. Dozenten:





12. Lernziele:

13. Inhalt:

14. Literatur:

15. Lehrveranstaltungen und -formen: 613101 Seminar Polymere Elektronik

16. Abschätzung Arbeitsaufwand:

17. Prüfungsnummer/n und -name: 61311 Polymere Elektronik (USL), Sonstiges, 90 Min., Gewichtung:1.0


19. Medienform:

20. Angeboten von:



Modul: 80250 Masterarbeit Chemie





9. Dozenten: Dozenten der Fakultät Chemie


M.Sc. Chemie, PO 2011

M.Sc. Chemie, PO 2014

11. Empfohlene Voraussetzungen: Das Thema der Masterarbeit kann frühestens ausgegeben werden,wenn mindestens 78 Leistungspunkte erworben wurden und, sofern eineZulassung zum Studiengang mit Auflagen erfolgt ist, die Erfüllung derAuflagen nachgewiesen wurde.

12. Lernziele: Die Masterarbeit ist Bestandteil der wissenschaftlichen Ausbildung undstellt die Abschlussarbeit dar. In ihr weisen Studierende nach,- dass sie in einem fest umrissenen Zeitraum eine konkrete,anspruchsvolle wissenschaftliche Aufgabenstellung aus einemArbeitsgebiet der Chemie ziel- und ergebnisorientiert bearbeiten können.Sie kennen die typischen Phasen eines Forschungsprojektes underreichen durch angeleitetes wissenschaftliches Arbeiten eine erweiterteProblemlösungskompetenz, die sie zur Entwicklung eigener Lösungenbefähigt.Insbesondere können die Studierenden die zur Bearbeitung notwendigenArbeiten selbstständig planen und durchführen, dazu wissenschaftlicheMethoden zielführend und kritisch anwenden, und die Ergebnisseschriftlich und mündlich in klarer, flüssiger und prägnanter Formpräsentieren und diskutieren

13. Inhalt: Das Thema der Masterarbeit wird einem aktuellen Forschungsgebiet derChemie entnommen und so gewählt, dass es eigenständige Forschungermöglicht.Die Bearbeitung umfasst- die Konzeption eines Arbeitsplans- die Durchführung notwendiger Literaturrecherchen- die eigenständige Planung, Durchführung und Auswertung derUntersuchungen- die Präsentation und kritische Diskussion der Ergebnisse in einerschriftlichen Abschlussarbeit und in einem Seminarvortrag mitanschließender Diskussion

14. Literatur: nach Absprache mit dem betreuenden Hochschullehrer/der betreuendenHochschullehrerin

15. Lehrveranstaltungen und -formen:


17. Prüfungsnummer/n und -name:


19. Medienform:

20. Angeboten von: Chemie

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Prüfungsordnung: 2014 Studiengang Master of Science Chemie ... · • 35650 Principles and Applications of Asymmetric Synthesis and Catalysis (WiSe, 6 LP) • 35670 Applied Heterogeneous